鄭州市人工影響天氣預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

河南省鄭州市氣象局 黃躍青 崔智慧

河南省中牟縣氣象局 王志超

河南省鄭州市氣象局 明 亮

鄭州市人工影響天氣預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

河南省鄭州市氣象局 黃躍青 崔智慧

河南省中牟縣氣象局 王志超

河南省鄭州市氣象局 明 亮

鄭州市自開展人工影響天氣工作以來，在上級(jí)業(yè)務(wù)部門的指導(dǎo)下和地方各級(jí)政府的大力支持，在規(guī)模和技術(shù)上都取得了長(zhǎng)足發(fā)展。在地方抗旱救災(zāi)、緩解水資源短缺、維持社會(huì)安定方面做出了突出貢獻(xiàn)，取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，受到當(dāng)?shù)卣蛷V大人民群眾的歡迎。

在人工影響天氣作業(yè)中，筆者發(fā)現(xiàn)高炮、火箭人影作業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大與技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)滯后的矛盾越來越突出，為了提高人工影響天氣工作的質(zhì)量和效率，使人工影響天氣工作在鄭州市能健康和快速地發(fā)展，為減少氣象災(zāi)害對(duì)鄭州市社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的影響，筆者所在單位研制了鄭州市人工影響天氣作業(yè)預(yù)警系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

通過對(duì)人工影響天氣作業(yè)流程的總結(jié)分析，認(rèn)真理清開發(fā)思路，抓住關(guān)鍵技術(shù)，把使用方便、操作簡(jiǎn)單、功能齊全、適合本地氣候條件等幾項(xiàng)內(nèi)容作為開發(fā)任務(wù)的關(guān)鍵，并編寫系統(tǒng)分析報(bào)告，畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，分析各模塊功能，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行劃分，明確開發(fā)人員各自的任務(wù)，為系統(tǒng)順利地開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

鄭州市人工影響天氣綜合技術(shù)系統(tǒng)采用DELPHI6.0為主要開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合Dreamweaver和PHP網(wǎng)頁制作軟件，并以寬帶專線市—縣—省廣域網(wǎng)和鄭州市氣象局局域網(wǎng)為主要通信系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)研制的。

二、Delphi開發(fā)工具

Delphi具有以下的特性：基于窗體和面向?qū)ο蟮姆椒?，高速的編譯器，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫支持，與Windows編程緊密結(jié)合，強(qiáng)大而成熟的組件技術(shù)。但最重要的還是Object Pascal語言，它才是一切的根本。 Object Pascal語言是在Pascal語言的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，簡(jiǎn)單易學(xué)。

三、系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)包括作業(yè)預(yù)警子系統(tǒng)、作業(yè)指揮子系統(tǒng)、效益評(píng)估子系統(tǒng)、資料處理子系統(tǒng)、系統(tǒng)設(shè)置子系統(tǒng)、系統(tǒng)幫助子系統(tǒng)。

1. 作業(yè)預(yù)警子系統(tǒng)。該模塊包括墑情分析、天氣形勢(shì)分析、客觀預(yù)報(bào)方法、基本氣候資料查詢、參考預(yù)報(bào)、MICAPS系統(tǒng)等六大功能模塊。在人工影響天氣作業(yè)準(zhǔn)備階段使用，主要提供人工影響天氣作業(yè)前的農(nóng)業(yè)信息、天氣形式、氣候資料等信息，為是否進(jìn)行人工影響天氣作業(yè)提供可靠的依據(jù)。

墑情分析模塊為人工影響天氣作業(yè)前提供農(nóng)業(yè)信息，可以了解到近期鄭州地區(qū)的墑情情況，可以集中有效的資源對(duì)特別需要的地區(qū)進(jìn)行人工影響天氣作業(yè)，充分提高人工影響天氣作業(yè)效率，更大限度地發(fā)揮人影作業(yè)的作用。

天氣形勢(shì)分析模塊、客觀預(yù)報(bào)方法模塊、參考預(yù)報(bào)模塊和MICAPS系統(tǒng)模塊四大模塊為人影作業(yè)提供近期的天氣形勢(shì)，省、市臺(tái)的短、中、長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)等人工影響天氣所必需的氣象資料。

基本氣候資料查詢模塊可以方便地查詢近40年內(nèi)鄭州地區(qū)逐日的氣候資料，對(duì)于分析近期天氣形式與歷史天氣形式的異同十分有幫助。

2. 作業(yè)指揮子系統(tǒng)。作業(yè)指揮子系統(tǒng)包括雷達(dá)分析、云圖分析、空域申請(qǐng)/批復(fù)、作業(yè)方案設(shè)計(jì)四大功能模塊。本系統(tǒng)在人工影響天氣作業(yè)期間使用，主要提供人工影響天氣作業(yè)時(shí)的天氣狀況（云的高度、溫度、類型、發(fā)展趨勢(shì)），根據(jù)這些氣象要素進(jìn)行綜合判斷，設(shè)計(jì)出作業(yè)方案，通過專線通信網(wǎng)絡(luò)向河南省氣象局人工影響天氣辦公室提出作業(yè)空域申請(qǐng)，并接收空域批復(fù)信息。

雷達(dá)分析模塊和云圖分析模塊提供人工影響天氣作業(yè)時(shí)本地的云的各項(xiàng)信息（云的高度、溫度、類型、發(fā)展趨勢(shì)），是指揮人影作業(yè)決策的參考依據(jù)。

3. 效益評(píng)估子系統(tǒng)。包括雨量對(duì)比和效益評(píng)估兩大功能模塊。本系統(tǒng)提供人影作業(yè)區(qū)和非作業(yè)區(qū)的雨量對(duì)比，并對(duì)作業(yè)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估。

雨量對(duì)比模塊通過鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量資料、圖形化的界面提供鄭州地區(qū)各炮點(diǎn)的雨量圖，這樣就可以非常清楚地看出作業(yè)區(qū)域和非作業(yè)區(qū)域的雨量差別，明確地了解本次人工影響天氣的成果，還可以為以后的人工影響天氣作業(yè)提供一個(gè)參考依據(jù)。

4. 資料處理子系統(tǒng)。包括上報(bào)作業(yè)信息一個(gè)功能模塊。本系統(tǒng)主要存儲(chǔ)人影作業(yè)過程中的基本信息（包括作業(yè)時(shí)間、用彈量、增雨量等），可以幫助總結(jié)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，提高作業(yè)效率，為今后的人工影響天氣技術(shù)水平的提高打下了良好的基礎(chǔ)。

5. 系統(tǒng)設(shè)置和幫助子系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)置子系統(tǒng)主要是查看、修改系統(tǒng)參數(shù)，保證系統(tǒng)的正確運(yùn)行。

幫助子系統(tǒng)為使用者提供軟件的使用方法和功能介紹，為軟件使用人員提供一個(gè)良好的技術(shù)支持。

四、結(jié)論

鄭州市人工影響天氣綜合技術(shù)系統(tǒng)正式投入鄭州市氣象局人工影響天氣業(yè)務(wù)的運(yùn)行，并同時(shí)在鄭州地區(qū)六縣（市）氣象局投入業(yè)務(wù)運(yùn)行，使用后效果顯著，增雨效益明顯增加。作業(yè)后的統(tǒng)計(jì)工作及時(shí)、準(zhǔn)確，節(jié)省了大量的人力、物力、財(cái)力，受到了使用單位的一致好評(píng)，使鄭州地區(qū)的人工影響天氣工作邁上一個(gè)新的臺(tái)階，為今后人工影響天氣工作的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。