浙江省科学技术进步奖推荐书

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1、 浙江省科学技术进步奖推荐书浙江省科学技术进步奖推荐书 （2017 年度） 一、项目基本情况 推荐号： 奖励类别：进步奖：社会公益 项目名称 （中文） 茶叶生产气象保障关键技术研究与应用 主要完成人员 金志凤,姚益平,孙睿,王岳飞,杨再强,王治海,胡波,吴彬,李仁忠 主要完成单位 （本省第一完成单位盖章） 浙江省气候中心,北京师范大学,浙江大学,南京信息工程大学,宁波市气象局,湖州 市气象局 推荐单位（盖章） 推荐奖励等级 一等奖 主题词 茶叶；气象；监测预警；气候品质；区划；遥感；业务系统 学科分类 名称 1 气象学 代码 070601 2 代码 3 代码 所属国民经济行业 14 水利、环境

2、和公共设施管理业 任务来源 01 国家科技计划 具体计划、基金的名称和编号（不超过 150 字） 公益行业科研专项“江南茶叶生产气象保障关键技术研究“(GYHY201306037);中国局“气候变化对茶叶 生 产 影 响 及适 应 对策研 究 “(CMAGJ2013M20) 和“ 优 质 农 产品 气 候 品质评 价 技 术 集成 与 应用 “(CCSF201208)“;省局“农业气象业务平台建设及农业气象指标体系研究“(2013ZD05) 论文（篇） 23 专著（本） 1 授权发明专利(件) 1 其他知识产权(件) 7 科技成果登记号 15074011 项目起止时间 起始：2012-1-1

3、完成：2014-8-30 推荐书版本：20170401153801 浙江省科学技术奖励2 0 1 7 版二、项目简介 主要技术内容、授权知识产权情况、技术指标、应用推广及取得的经济社会效益等（限 1000 字） 茶叶是中国最主要的特色经济作物之一。气候变化大背景下，气象灾害频发重发，茶叶生 产气象灾害风险加大，严重威胁茶叶的安全生产。主要表现在：随着气候变化和现代农 业种植结构调整，茶叶生产布局、栽培品种等已发生了显著变化，茶叶气象指标的空缺以 及原有指标不适应生产需求的问题日益突出。气象条件对茶叶生长发育、产量、品质影 响，以及茶叶气象灾害影响评估、灾害风险区划等多是定性分析，缺少定量化评价

4、技术， 茶叶气候品质、基于遥感技术茶叶气象精细化服务没有涉及。茶叶气象服务比较零散，缺乏专业的智能化茶叶生长气象在线诊断分析和预测预报服务系统。本项目依托公益行业 科研专项、中国气象局专项和浙江省气象局创新团队项目，研发了茶叶农业气象指标体系 和茶叶气象监测预警预测预报评价的关键技术，主要创新点如下： 建立了茶树 4 个主栽品种农业气象指标体系，研发了茶园气象灾害自动监测装置，制定 了基于小时尺度、受灾症状和受灾率的茶树霜冻害等级标准，解决茶叶灾害指标缺失的问 题；集成土壤水分和空气相对湿度，建立了茶叶气候适宜度模型，实现茶叶生产气象条件 定量评价。 创建了茶叶气候品质评价技术体系，发明了茶芽

5、内源激素的测定方法。耦合品质指标和 气象信息，建立了茶叶气候品质指数，研发了茶叶气候品质认证方法。发展了茶树种植气候区划、气象灾害风险区划方法，编制了茶树种植气候区划、气象灾害风险区划精细化系 列图件。 研发了茶园遥感自动识别技术。创造性的引入指纹识别中的方向强度，建立了基于国产 ZY-3 卫星遥感数据的平原区及山区茶树种植区自动识别估算模型，制作了示范区第一张分 辨率高达 2.1 米茶园现状图。 建立了茶园气象监测站网，研制了茶叶生产气象保障服务系统。创建了基于不同时间尺 度的茶叶气象条件监测预警、预测预报、在线诊断、影响评价方法，创制了精细化、定量 化和智能化的茶叶气象服务新产品，填补了我

6、国茶叶气象业务服务的空白。 本项目出版专著 1 部，发表论文 22 篇，申请软件著作权 6 项，授权发明专利 1 项、实用专利 1 项。项目成果已在浙江和陕西等 17 省市推广应用，为我国各省开展茶叶气象服务提供 了重要的技术支撑。气象领域著名权威张人禾院士牵头专家组、茶叶领域陈中懋院士分别 评价该项目成果“取得了显著的经济社会效益，具有明显的创新性和很强的实用性，总体达 到国际领先水平”、“既有理论，也有实践，对未来茶产业的可持续发展具有良好的指导 作用”。 浙江省科学技术奖励2 0 1 7 版三、主要科技创新 （一）立项背景（一）立项背景 茶叶是中国最经典的特色经济作物之一。江南茶区是我国

7、最主要的产茶区。江南茶区多丘陵地区，适宜的气候和地理条件为茶叶的优质高产提供了得天独厚的自然环境，茶产业也已成为当地现代农业发展的支柱产业。在全球气候变化大背景下，气候资源亦发生了变化，茶叶生产气象灾害风险加大，严重制约了江南茶区茶产业的可持续发展。为此，加强茶叶生产防灾减灾能力建设，建立茶叶生产气象灾害监测预警、预测预报和影响评价及其应用技术体系，提升气象为现代农业生产服务技能，促进经济发展具有重要的意义。 目前国内外有关茶叶生产气象保障方面研究已取得一些进展。在环境因子方面，国外马拉维、坦桑尼亚等国学者分析了气温、土温、日长以及空气湿度对茶树产量和品质的影响、不同种植密度下干旱胁迫对茶叶产

8、量的影响等；国内学者大多从 20 世纪 80 年代开始研究气象灾害对茶叶产量的影响、茶叶生产气象灾害防御等。随着农业种植结构的调整，茶树品种的改变，茶树对气象灾害的响应不同，茶树新品种的产量、茶叶品质与气象灾害关系研究方面很少涉及。茶树种植气候区划和气象灾害风险评估方面国外鲜见研究，国内学者主要考虑气候、地形和灾害指标等进行评价研究。有关茶叶品质，主要侧重于气象灾害过程与茶叶品质关系的定性分析。遥感技术应用方面，国内与国外存在较大差距，日本将遥感反演产品应用到茶叶产量和品质监测中。国内则鲜有遥感应用于茶叶生产的研究报道。 综上所述，已有研究成果大都侧重于茶叶生长与气象条件、气象灾害、风险评估、

9、气候区划等方面，没有涉及茶叶气候适宜度和茶叶气候品质等方面的内容，已有成果基本是围绕某一个方面开展定性分析，缺少茶叶生产气象保障技术系统的研究。本项目的实施，以茶叶生产气象保障关键技术为核心，构建茶叶农业气象指标体系，建立茶叶生产气象监测预警、预测预报和评价模型，研制茶叶生产气象保障服务系统。研究成果在茶叶生产气象灾害监测预报、茶叶生长气候适宜性在线评价、茶叶气候品质诊断等精细化和定量化评价技术上有突破。项目显著提升茶叶生产气象服务技能，亦为我省茶叶生产防灾减灾提供重要技术支撑，促进茶产业可持续发展，增强茶叶国际市场竞争力具有重要的社会效益和深远的战略意义。 （二）科技创新内容（二）科技创新内

10、容 创新点创新点 1 1：研发了精细化茶树霜冻害监测预警技术，助力防灾减灾：研发了精细化茶树霜冻害监测预警技术，助力防灾减灾 学科分类名称：学科分类名称：大气科学。发明专利：发明专利：发明专利 1，发明人：杨再强，孙擎，韩冬；实用专利 1，发明人：吴彬、李艳芳、邱杰等。支撑论文：支撑论文：论文 1，作者：杨再强，韩冬，王学林等；论文 2，作者：李仁忠，金志凤，杨再强等；论文 3，作者：吴杨，金志凤，叶建刚等；论文 4，作者：胡波，金志凤，严甲真等。 （1 1）制制订订基于小时基于小时尺度尺度、茶树受灾症状和芽叶受灾率的、茶树受灾症状和芽叶受灾率的茶树霜冻害等级标准茶树霜冻害等级标准 以江南茶区

11、茶树 4 个主栽品种（乌牛早、龙井 43、鸠坑、福鼎大白茶）为材料，通过人工气候控制试验，测定茶树叶片生理生化指标的变化，应用 Logstic 函数确定了茶树的半致死温度。结合历史灾情和茶园小气候观测资料，提出了基于小时最低气温、茶树受灾症状和新稍芽叶受害率的茶树霜冻害等级标准。相对于原先仅以日最低气温的茶叶霜冻害指标，新指标考虑了低温强度和持续时间，更能客观地揭示低温过程对茶叶生长的影响，应用新标准浙江省科学技术奖励2 0 1 7 版后，茶叶霜冻害预警精准率显著提升。 （2 2）动态动态开展开展茶树霜冻害茶树霜冻害精细化精细化监测预警监测预警评估评估，服务效益显著，服务效益显著 自主研发了基

12、于无线传输技术的茶园气象灾害自动监测装置，实现茶园气象灾害实景监控。茶树霜冻害等级标准，集成实时气象数据、数值预报产品，基于 GIS 技术，提供不同精度（乡镇单元和 5km 网格化）气象观测和预报产品，实现了茶叶霜冻害以日为时间步长开展未来 18 天滚动的预警预报，大大提高了茶叶气象服务的精准度和时效性。精细化茶树霜冻害监测预警技术的应用，解决了地形复杂地区因气象观测站布设不足的问题。客观精准的灾害预警科学指导茶农提前安排农事活动，防灾增效显著。 该创新点共发表核心期刊论文 5 篇，授权专利 2 项，其中发明专利 1 项。相关技术在浙江省本级和茶叶主产市县推广应用。茶树霜冻害等级形成浙江省地方

13、标准（DB33T 995-2015），2016 年升级为国家气象行业标准。 创新点创新点 2 2：研发了茶叶气候品质指数和气候适宜度模型，开创茶叶气象条件定量评价：研发了茶叶气候品质指数和气候适宜度模型，开创茶叶气象条件定量评价 学科分类名称：学科分类名称：大气科学。 软件著作权：软件著作权：优质农产品气候品质评价系统 V1.0； 支撑论文支撑论文： 论文 1，金志凤，王治海，姚益平等；论文 2，作者：金志凤，叶建刚，杨再强等；论文 3，作者：吴婧,徐平,金志凤等；论文 4，作者：李仁忠，王治海，金志凤。 （1 1） 创建茶叶气候品质创建茶叶气候品质评价技术体系评价技术体系，开展，开展茶叶茶叶

14、气候品质认证气候品质认证 创新性提出茶叶气候品质概念，即由天气气候条件决定的茶叶品质的优劣。通过田间试验，选择江南茶叶主栽品种乌牛早、龙井 43、福鼎大白茶和鸠坑，在茶叶生长季动态取样，获取品质生化指标（茶多酚、氨基酸等）数据。耦合茶叶品质指标和气象数据，筛选影响茶叶品质的关键气象指标，应用加权指数求和法建立了茶叶气候品质指数评价模型，统一将茶叶气候品质等级划分为特优、优、良和一般四个等级。形成了茶叶气候品质评价技术体系，实现了从气象学角度对茶叶品质的等级量化评价。2012 年浙江省率先在全国开展茶叶气候品质认证工作，组织制定了浙江省农产品气候品质认证工作暂行规定，对农产品（茶叶）产地环境、认

15、证流程、等级规定、标识管理、职责分工进行了规定。 （2）建立茶叶气候适宜度模型，）建立茶叶气候适宜度模型，开创开创茶叶生长气象条件定量评价茶叶生长气象条件定量评价 应用数学模糊方法，建立了基于茶树生物学特性的茶叶生长温度、水分和日照适宜度模型，利用几何平均法建立了茶叶生长综合气候适宜度模型。考虑到茶叶生长和品质形成过程中对水分的需求，在构建水分适宜度模型时引入了空气相对湿度、降水蒸散比等指标，评价结果更符合茶树湿润多雨的生长环境。茶叶气候适宜度模型的建立，为定量评估茶叶生长气候适宜度变化特征及其对气候变化的响应提供了重要的技术支持。 该创新点发表核心期刊论文 4 篇，软件著作权 1 项。该创新

16、技术已在浙江和陕西等 17 个省市推广应用，通过气候品质认证，茶叶附加值超过 10%，开辟了科技生产力转化为经济效益的新途径，社会和经济效益显著。制定气象行业标准茶叶气候品质等级评价1 项，完成农产品（茶叶）气候品质评价业务规定和农产品气候品质评价技术指南。 创新点创新点 3 3：研发了茶园遥感自动识别技术和研发了茶园遥感自动识别技术和近地表气温估算技术近地表气温估算技术 浙江省科学技术奖励2 0 1 7 版学科分类名称：学科分类名称：大气科学。支撑论文支撑论文：论文 1，作者：徐伟燕，孙睿，金志凤，基于资源三号卫星影像的茶树种植区提取. 农业工程学报, 2016(32), 增刊 1: 161-168；论文 2，作者：徐伟燕，孙睿，金志凤 等,基于 MODIS 数据的近地表气温估算. 气象与环境科学，2015，38（1）：1-6。 （1 1）基于资源三号卫星遥感数据基于资源三号卫星遥感数据的茶树种植区的茶树种植区自动识别技术自动识别技术 根据茶园与农田、林地等地类光谱的差异，