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運用電腦科技處理茶業氣象資料

茶業改良場 黃建民

一、前言

  溫度、濕度、日照、雨量、緯度、高度、位置、水源與灌溉等,直接影響茶樹生長、病蟲害防治、茶菁品質與產量。成茶品質與製作環境氣象因子有直接關係;成茶包裝及儲存與環境氣象條件控制亦十分重要。茶業氣象研究涉及各項茶業研究的領域,居關鍵地位。

二、茶業氣象資料處理與困難

  茶業氣象研究可分為微觀氣象研究與巨觀氣象研究兩種。前者針對較短時間區間,較小地區,較明確及經控制的環境下進行資料收集與分析研究,以判別不同控制的影響。後者通常處理省縣以上較大地區及涉及數年或數十年之較長時間區間進行茶業氣象因子之分析研究。巨觀氣象資料通常無法自行收集,多向氣象局索取相關地區相關年度之氣象資料檔案,再針對此資料委託資訊公司開發或自行開發轉檔、分析與繪圖程式進行分析研究。部份作業須將相關資料篩選轉出後配合專業統計軟體,如SAS、SPSS等進行統計分析。以往如涉及數百千萬筆之巨觀氣象資料庫時,更須搭配較大型電腦才可進行相關研究。微觀氣象則須自行收集資料。如製茶環境氣象因子研究,僅為短期的溫度、濕度等資料收集尚稱簡單,但如涉及數季每日每時之茶樹根部的地溫影響研究則無法進行收集。電腦設備昂貴與撰寫能力欠缺,以及無法自行收集資料是以往茶業氣象進行困難的主因。

三、微氣象觀測數據資料處理軟體之開發

  小型氣象感測器具微型化、自動化、低價化等優點,可以解決氣象資料自動收集的問題。但因涉及後續的轉檔、篩選、統計、分析、繪圖等研究工作,若無專門之程式搭配,資料亦無法利用,十分可惜。資料處理方面,以往須大型電腦才可進行的數百萬筆氣象資料研究,現因個人電腦功能大幅強化,已可使用個人電腦為之。以行政院農業委員會茶業改良場為例,該場以個人電腦對「施灌時機對土壤溫度與茶芽生育之影響」實驗收集之22萬筆氣象資料進行篩選繪圖時,通常可以在0.5至1秒內完成相關作業。依此,以個人電腦處理數百千萬筆茶業氣象資料研究分析應屬可行。  

  電腦硬體功能再強,亦須配合相關程式進行究分析。此程式如委外開發,價款昂貴且功能僵硬不符所須。茶業改良場有鑑於此,於88、89、90三年度之「施灌時機對土壤溫度與茶芽生育之影響」實驗時,由茶業改良場研究同仁自行依需要開發相關轉檔資管過篩統計繪圖等程式,經3年來多次修改版,功能強大,符合當初期望與後續之新增功能須求。

四、結語

  茶業受天候影響很大,以往因資料收集不易,且須要昂貴之大型電腦及專業工作站從事資料管理、查詢、統計分析繪圖等作業,故茶業氣象研究方面進展不易。近年來因感測器微型化、低價化、自動化等進展,為微觀茶業氣象研究大量採用。加以電腦科技快速進步,數百萬筆茶業氣象資料使用個人電腦處理,輕而易舉。進而撰寫轉檔、篩選查詢、統計分析、繪圖,報表列印等相關程式,以及開發轉出丟給搭配之SAS、SPSS等專業軟體進行標準分析研究的程式,以進行相關研究。搭配小型感測器及個人電腦,自行開發所需之相關應用程式,有助茶業氣象研究的之進行。

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