氣候變化導致極端天氣事件（如干旱、洪澇、熱浪、倒春寒）更加頻繁和劇烈。這些天氣事件對農業生產造成毀滅性打擊。傳統的、依賴經驗的農業模式難以應對這種不確定性，必須依靠精準的監測和預警來防災減災。

精準農業要求像工業生產線一樣管理農田，實現定時、定量、定點的水肥藥管理。這離不開高精度的田間實時數據作為輸入，而氣象數據是其中最基礎、最動態的一環。

氣象數據需要專業的設備獲取。

農田氣象監測站，是一種部署在農田環境中，用于實時、自動、連續監測與農業生產密切相關的各類氣象要素的智能設備。由傳感器、數據采集器、供電系統（如太陽能板）、通信模塊和后臺軟件平臺組成。

通過各類傳感器，監測氣象數據包括：

空氣溫度與濕度，影響作物蒸騰作用、病蟲害發生。

土壤溫度與濕度，直接影響種子發芽、根系生長和灌溉決策。

光照強度與日照時數，關系作物光合作用和生長發育階段。

風速與風向，影響農藥噴灑、溫室通風和作物倒伏。

降雨量，決定灌溉需求和排水安排。

大氣壓力，輔助天氣預報和某些生理過程分析。

其他傳感器，如葉面濕度傳感器（預測病害）、二氧化碳濃度傳感器（用于溫室）等。

并通過GPRS/4G/5G、LoRa、藍牙等方式，將采集到的數據無線傳輸到云端服務器或本地數據中心。

后臺軟件平臺對數據進行分析處理，生成可視化圖表和報表。當監測數據超出預設閾值（如溫度過低、土壤過干）時，系統會通過手機短信、APP推送等方式向農戶或管理人員發出預警。

為農業生產者提供科學依據，指導灌溉、施肥、打藥、收割等農事活動，實現精準農業和智慧農業。