一种基于灾害分析的苹果种植管理系统的制作方法

本发明设计水果种植领域，特别涉及一种基于灾害分析的苹果种植管理系统。

背景技术

近年来，消费者消费水平日益提高，对于水果的需求模式也逐渐发生变化，尤其是对于苹果的需求。苹果品种数以千计，分为酒用品种、烹调品种、尾食品种3大类。3类品种的大小、颜色、香味、光滑度(可能还有脆性、风味)等特点均有差别。不少品种含糖较高，中等酸度，丹宁含量很低。苹果除生食外，烹食方法也很多，常用作点心馅，苹果馅烤饼可能是最早的美国式甜食。炸苹果常与香肠、猪排等菜肴同食，尤其在欧洲特别普遍。最新的分类学证据显示苹果"家族"(属)的成员也不过38多种，要查出一个“族谱”似乎也并非难事，但是每个种似乎都跟我们吃到的苹果有共同之处，并且每个种都可以提供一些水果，虽然有些味道着实不怎么样。从这个角度看，苹果属的每个种都有可能为超市中苹果的甘甜贡献了一分力量。大概在2000年前，世界各地的果园都有。苹果树多为异花授粉，有2～4％的花座果较为理想。虽然成熟苹果的大小、形状、颜色和酸度因品种和环境条件的不同而差异很大，但通常圆形，直径50～100毫米，带红色或黄色。中国是苹果生产大国，其产量占苹果总产量的65％。主要品种：辽南寒富；甘肃天水花牛苹果、陕西洛川富士、乾县红富士、山东红星、山西万荣等。

苹果生长对于天气有一定要求具体包括如下：

气温，苹果树是喜低温干燥的温带果树，要求冬无严寒，夏无酷暑。适宜的温度范围是年平均气温9～14℃，冬季极端低温不低于-12℃，夏季最高月均温不高于20℃，≥10℃年积温5000℃左右，生长季节(4～10月)平均气温12～18℃，冬季需7.2℃以下低温1200～1500小时，才能顺利通过自然休眠。一般认为年平均温度在7.5～14℃的地区，都可以栽培苹果。苹果自然休眠期较长。如冬季温度高，不能满足冬季休眠期所需低温时，春季发芽不齐。从世界栽培苹果最多地区来看，冬季最冷月(北半球1月，南半球7月)平均气温在-10～10℃之间，才能满足苹果对低温的要求。中国各苹果主要产区的一月份平均气温都在此限度内。生长期(4～10月)平均气温在12～18℃，夏季(6～8月)平均气温在18～24℃，最适合苹果的生长。秋季温度，白天高夜间低时，果实含糖分高，着色好，果皮厚，果粉多，耐贮藏。

降水量，苹果在生长期每亩地需降水量约为180毫米。一般自然降水量，实际能利用到果树吸收的约为1/3，这样生长期降水量能有540毫米，已足够用。在4～9月降水量在450毫米以下的地区则需要灌水，中国北方降水量分布不均，70～80％集中在7～8月间，春季则水量不足。在内陆降水量少的地区，水量不足，因此在建园选地时，必须考虑到灌溉条件和保墒措施，同时也要注意雨季排水措施。

日照，苹果树是喜光树种，光照充足，才能生长正常。据山东农大测定，泰安地区金冠、新红星，光照补偿点为600～800米烛光，饱和点在3500～4500米烛光。在此范围内光照强度增加，光合作用也加强。日照不足，则引起一系列反应，如枝叶徒长、软弱、抗病虫力差，花芽分化少，营养贮存少，开花座果率低，根系生长也受影响，果实含糖量低，上色也不好。

土壤，土壤对苹果的生长、产量、质量的好坏影响很大。主要因素是土层、土壤通气、土质。总之，苹果需要土壤肥沃深厚，排水良好，含丰富有机质，微酸性到微碱性。

风，大风常给苹果的生长发育带来许多不利的影响，如造成树冠偏斜，影响开花，授粉，破坏叶器官，以及落果等，所以在风大地区建立苹果园，必须营造防风林。

经统计，2017年出现的比较严重的天气原因的自然灾害对苹果种植造成的损害部分如下：

2017年4月

4月初，山西临猗部分地区出现冰雹天气，但整体影响不大。

4月12日，陕西白水县林皋镇遭受冰雹灾害，前后持续约30分钟，雹径约7-8毫米，密度大，持续时间长。造成林皋镇7个村10655亩苹果园、6480亩小麦、200亩油菜不同程度受损，苹果花苞部分被打落，直接影响后期苹果坐果。

4月26日17时，陕西长武县突降冰雹。整体持续时间不长，冰雹直径较小，对当地农作物未造成较严重的损害。

5月16日下午山西临汾乡宁县、县城西一带；吉县白额村等村庄遭遇冰雹、阵风袭击，部分地区果园损失严重。

2017年5月18日(昨日)下午，甘肃天水秦州区、麦积区、秦安县及张家川县(全国优质花牛苹果主产区)出现不同程度冰雹，并伴有短时强降水、雷电和阵性大风，持续半个多小时。暴雨导致不少地区的排洪渠水位上涨，其中，麦积区花牛村村口积水严重超过30公分。张家川县9个村受灾，受灾面积达800多亩。

5月26日，山东胶东半岛(苹果主产区)干旱，近一个多月来，降雨量较少，青岛、烟台、潍坊各地出现不同程度的旱情，干旱已经严重影响到农作物生长。截至5月15号，烟台市全市平均累计降水72.1毫米，比常年同期偏少21％，栖霞地区由于旱情严重，给苹果带来不小的影响，好多苹果树由于浇不上水，面临减产的风险，苹果品质也会受到影响。

5月31日—6月1日，东北部分地区遭受大风、冰雹等强对流天气袭击，其中冰雹最大直径约5厘米，瞬间最大风力达8级。截至6月2日9时统计，辽宁、吉林、黑龙江(苹果种植区)3省6市(自治州)8个县(市、区)3.3万人受灾；农作物受灾面积4.8千公顷，其中绝收1.4千公顷；直接经济损失4700余万元。

2017年6月

6月3日-5日，甘肃省多地出现大范围降雨天气，5日下午武威以东出现大范围的冰雹和雷暴大风天气。截至6日9时，兰州、白银、天水等7市(自治州)18个县(区)9.3万人受灾，农作物受灾面积11千公顷，直接经济损失2700余万元。

6月5日下午16时，一场数十年不遇的冰雹席卷了陇南宕昌县(无大面积苹果种植)狮子乡，强降冰雹持续半小时左右，各种作物受损严重。其中最严重的是狮子村东峪社、前庄、后坝、葱坝村，受灾农作物为当归、大豆、大黄、当参等。

2017年6月6日下午6点左右，甘肃民勤乌云密布，突降大雨，一时间，电闪雷鸣，还夹着冰雹及短时强降水等强对流天气。

6月19日16时20分左右，受强对流空气影响，甘肃庆阳市环县(苹果种植区)4乡镇遭受冰雹灾害，900多公顷农作物受灾严重。

6月20日16时，山东莱芜市(苹果种植区)遭遇雷雨大风和风雹强对流天气，风雹造成部分果树受损、玉米倒伏，灾农作物受灾面积266.6公顷，其中，成灾面积266.6公顷，未造成绝产。灾害共造成直接经济损失1639万元。因此为了有效应对自然灾害，需要提前做好天气预测和应对措施。

鉴于以上现有技术中存在的问题，本申请采用以下技术方案。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于灾害分析的苹果种植管理系统，通过记录往年历史曾发生过的极端天气，以及对苹果种植产生过影响的天气情况，包括发生时间和严重程度，结合当前的天气预报数据库信息，进行可能发生灾害的分析，并针对可能发生的自然灾害为农户提供相应的建议。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于灾害分析的苹果种植管理系统，其特征在于包括：历史灾害记录模块、天气信息采集模块、分析模块、应对措施生成模块、服务器数据库。

各模块之间的数据相互关联，每一步骤的数据成果都作为下一步骤的计算依据，通过服务器数据库进行数据共享。

历史灾害记录模块中根据地理位置和时间记录发生的自然灾害。

记录的灾害为影响苹果种植的灾害，具体包括但不限于以下暴雨天气、大风天气、冰雹天气、干旱天气。

天气信息采集模块所采集的数据包括但不限于暴雨、高温、极寒等极端天气数据。

天气信息采集模块链接至气象地理信息数据库，从中获取各种气象信息，具体包括，暴雨天气，预计发生时间，总降雨量、单日降雨量；高温天气，预计发生时间段，持续时间，最高温度；极寒天气：预计发生时间，持续时间，最低温度。

分析模块根据获取的天气信息，进行雨量、高温和低温分析，预估对苹果果实、苹果植株可能造成的影响，评估灾害可能性；结合历史记录的灾害情况，评估当前的极端天气状况对苹果种植可能造成的影响进行评估。

应对措施生成模块根据分析得到的灾害可能性，提前向种植管理者发布预告，并生成及时有效的应对措施建议。

应对措施建议包括：应对暴雨天气，进行成熟苹果果实提前收获，防范暴雨措施包括：暴雨前进行开沟排水，及时疏通苹果园排水沟，暴雨过后及时进行防病处理；防范高温干旱措施包括：疏通苹果园排水沟，提前蓄水，及时灌溉植株，根据苹果植株生长阶段进行适当防晒措施；防冻措施包括：防冻前进行施肥、整枝、灌水，建防冻窖；防冰雹措施包括：提前收获成熟果实，搭建防冰雹架；防大风措施包括：按成长时期搭建防风棚。

本发明的有益效果是：

1、通过记录的历史发生的影响苹果种植的自然灾害结合天气信息收集提前预测极端天气可能出现的情况，帮助种植管理者及时应对。

2、根据极端天气情况提出对应的因故对措施，准确防灾。

3、灾前灾中灾后全面有效的防灾措施帮助种植管理者将损失降到最低。

附图说明

图1本发明的系统架构图

一种基于灾害分析的苹果种植管理系统，通过记录往年历史曾发生过的极端天气，以及对苹果种植产生过影响的天气情况，包括发生时间和严重程度，结合当前的天气预报数据库信息，进行可能发生灾害的分析，并针对可能发生的自然灾害为农户提供相应的建议。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此：

实施例1：

某地区农户采用该系统指导苹果种植，经查看，该系统中记录了往年5-6月期间发生过大风天气和冰雹极端天气，可能影响苹果种植。

通过天气信息收集模块，得到5天后将有冷锋过境，可能引起冰雹和暴雨天气，降雨量远高于全年平均水平，单日降雨量超高，分析模块得出本次冰雹暴雨天气需要及时采取防护措施，评价灾害可能性为高。本次大风天气不在授粉期内发生，根据历史记录不足以对果实造成威胁，所以无须再采取相应的应对措施，仅防范冰雹天气即可。并给出如下建议方案：

1.将成熟的苹果果实提前收获；

2.暴雨前开沟排水，及时疏通苹果园排水沟；

3.提前搭建防冰雹棚；

4.暴雨后及时喷洒农药，防止病虫害；

6.暴雨后及时施肥；

7.松土，为苹果根部提供氧气。

实施例2：

通过查看历史灾害记录，该地区曾发生苹果成熟期的冻害，结合天气信息收集模块，得到5天后将有极寒天气，分析模块得出本次极寒天气需要及时采取防护措施，并结灾害可能性为高。并给出如下建议方案：

苹果树是喜低温干燥的温带果树,要求冬无严寒,夏无酷暑。适宜的温度范围是年平均气温9-14℃,冬季极端低温不低于-12℃,夏季最高月均温不高于20℃；一旦温度低于零下就很容易发生冻害的情况。

1、清除表面冰、雪扶绑裂枝在下雪后要及时轻摇或打掉苹果树上的积雪结冰，以免压断树枝和加重冻害。因雪压撕裂的枝干要尽快扶回原位，在裂口周围涂上接蜡，后用塑料带等上下绑牢固定。受冻后的果树，吸水和吸肥等能力下降明显，要尽快清除所有受冻叶片，未受冻的叶片也要摘除一部分，以减少水分蒸发。

2、冻害面积较小的要及时刮除树体腐烂病疤、死皮，伤口涂抹愈合剂和防治药剂。

3、受冻后的抽枝、长叶等比正常的迟且缓慢，枝和干等是否被冻死短期内难以认定，所以不可急于剪枝和切干，最好到3～4月时再据情来进行。

4、冻害发生后最有效最迅速的补救措施是，氨基酸/腐殖酸叶面肥300～400倍+白酒200～300倍(或"碧护"2000倍或"大露(芸苔素内酯)"2000倍)，枝干、叶片细致、周到地喷一遍，间隔4～5天再喷一遍，可使受损的树体在短时间内恢复正常。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。