农业气象站是在田间测量土壤水分、温度、气压、光照等气象要素，利用无线传感技术采集土壤环境参数，通过无线网络实时传输到计算机上计算得到天气预报结果。当预报有大雾、冰雹、暴雨、大风等灾害性天气发生时，可在第一时间向有关部门发出警报，以保证农业生产和人民生命财产安全。
它主要用于农业气象监测预报、灾害预警、气象灾害预报、农业管理和畜牧业等方面。并可作为农业科学研究及农业技术推广单位进行农业生产时，气象观测工作的重要依据和科学指导生产和科学管理服务的手段。农业气象站是一种以气象站为基础组成的多参数自动观测系统。气象观测是一种综合科学研究方法以及对农业生产中某些气象要素进行观测、分析、预测和预报、预测等工作时叫做应用气象服务。
一、土壤水分测量
土壤水分测量主要用于测定土壤含水量，也可测定土壤表面水分。其基本原理是利用土壤水分的蒸发潜势，利用不同深度的水分溶液对空气中水分浓度发生不同的吸收或转化效应而得到。常用的有蒸汽干燥法和化学干燥法。采用湿式测量法，由于水分在土壤中无法完全蒸发后水分含量等于蒸发量时称为干湿度。当水分超过一定值时，就表示土壤含水量已超过饱和程度。
二、温度测量
温度测量是气象、农业、环境科学研究的重要基础之一。由于其受气候影响较大，研究资料中的重要资料，对于对农业生产具有重要意义之价值，就更大了。由于各种作物对于温度、湿度等都有一定的要求。
温度测量主要有两种：一是测量温湿度值;二是测量温度变幅。温湿度计主要用于测量各作物表面温度;温湿度计用于测量作物叶片温度和其他物体表面温度。例如：温度湿度计应用于农业生产中测量农作物对温度湿度要求比较严格。特别是在农业生产中经常遇到温度不稳定等气象问题。而温湿度计是利用热敏电阻原理测量物体在不同环境下的温度变化速度和温度变化幅度来测定外界对温度变化的适应程度;其缺点是温度、湿度传感器本身质量和测量精度问题。通过对作物温度计进行校正处理可以使其准确度提高几十倍甚至更高。
三、光照，湿度测量
光合作用：植物光合作用能为植物提供必要的营养物质。植物生长发育对光照有严格的要求。作物生长所需营养物质主要来自于光照，太阳照射是植物生长、发育和正常生长的必要条件。因此需要有充足光照。日照时数越多，植物吸收光照越多。
四、降水测量
在干旱地区，农民常采用的一种降水方法就是用水泵抽掉地下水。但因抽水设备需要大量工人到场，作业成本高，抽水不及时很容易造成大面积减产。因而，发展大规模人工降雨成为发展旱作农业可持续发展的一个重要途径。在这样的条件下，进行降水测量就显得十分重要。
目前在全国各地建立有许多抽水设备。在农业中应用主要有两种方式，一种是在田间进行人工抽水;另一种是采用自动装置对降水进行监测。两者是可以互相交流而实现自动观测、自动计算得到降水量。
农业气象监测可以用于农业生产、农业设施及农林牧业生产中对降雨数据及农业生产活动的观测与监视、统计及分析;防灾减灾和规划中的雨量观测与自动气象设施管理工作;农业水利设施工程设计等方面。
五、风雨天气测量
风雨计采用温度传感器，测风，雨，温度计，风速计等仪器装置安装在地面或建筑物上。当天气晴朗时，侧风为1米左右;天气不好时，测雨时为0.5米/秒。可对风、雨的大小进行自动计算，并在电脑上显示或打印出气象预报。同时也可对暴雨、大风预警工作进行辅助。
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