田间小型气象站设备：提升农业精准化管理与灾害应对能力

在农业生产中，气象条件是影响作物生长、产量和品质的关键环境因子。传统上依赖于区域性、大范围的气象预报数据进行农事决策，其空间分辨率往往在数公里至数十公里，难以精确反映特定地块的实际气象状况。由于地形、植被、水体等下垫面因素的差异，农田尺度的温度、湿度、风速、降水等要素可能存在显著的空间异质性，这种小范围的气候特征被称为“微气候”。为应对大尺度气象数据在农业应用中的局限性，实现基于具体地块环境的精准农业管理，田间小型气象站作为一种部署于作业现场的气象环境监测解决方案，应用变得日益重要。

田间小型气象站是一套高度集成化的自动环境监测系统，功能是持续、自动地采集部署点位的多种气象参数数据。

整个系统由三部分组成：

1.  传感器部分：这是设备的感知末端，直接暴露在环境中。它们包括测量空气温度和湿度的温湿度传感器、测量降雨量的翻斗式雨量计、测量风力大小和方向的风速风向传感器，以及测量太阳光强度的光照传感器。还可以选配深入土壤的传感器，用于监测不同土层的温度和含水量。

2.  主机与供电部分：传感器采集的电信号会传输到主机数据采集器。采集器对数据进行处理、存储和打包。由于设备常年在野外工作，电力供应主要依靠太阳能电池板配合蓄电池完成，确保在阴雨天也能持续工作。

3.  数据传输与支撑结构：处理后的数据通过无线网络（如4G/5G或LoRa）传输到云端服务器或用户的电脑、手机终端。整个设备由一个坚固的立杆和支架固定在地面，能够承受恶劣天气条件。

这种设备的主要特点在于其专业性、耐用性和自动化。传感器具有农业级的测量精度；外壳具备高等级的防尘防水能力，能适应户外的烈日、暴雨和低温环境；整个系统无需人员现场操作，即可实现全天候的数据记录和远程传输。

用户可以通过电脑或手机应用程序查看实时数据和历史变化曲线，并设定报警阈值。例如，当风速超过设定值或土壤湿度低于标准时，系统会自动发送警报信息。

它可以为灌溉和施肥决策提供精确的数据依据，实现对霜冻、干旱、大风等农业灾害的早期预警，以及为农业科学研究积累长期、连续的田间环境资料。