軍事訓(xùn)練信息系統(tǒng)中氣象水文環(huán)境的構(gòu)建

趙旭赟，趙斯強(qiáng)，阮長(zhǎng)明，劉 慧

(海軍指揮學(xué)院，江蘇 南京 210016)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的作戰(zhàn)環(huán)境是一個(gè)涵蓋陸地、海洋、天空和太空等多維自然空間，包括自然地理、氣象水文、核化生、電磁和網(wǎng)絡(luò)等多種環(huán)境要素［1］。若自然地理環(huán)境是作戰(zhàn)環(huán)境的空間基準(zhǔn)，則氣象水文環(huán)境則是自然地理環(huán)境的有機(jī)組成，氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真已成為作戰(zhàn)環(huán)境仿真不可或缺的重要內(nèi)容。在美軍軍事訓(xùn)練中，戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境是軍事訓(xùn)練的依托，是訓(xùn)練展開的時(shí)空維度，是連接“訓(xùn)練場(chǎng)”到“戰(zhàn)場(chǎng)”的中樞環(huán)節(jié)，具有特殊重要的地位。因此，開展氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的建模與仿真研究，構(gòu)建具有高可信度和可用度的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模型體系，對(duì)于增強(qiáng)和改善軍事訓(xùn)練信息系統(tǒng)中的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真服務(wù)功能，提高模擬訓(xùn)練的質(zhì)量具有重要意義。

1 氣象水文因素提供的服務(wù)

在軍事訓(xùn)練信息系統(tǒng)中，加入氣象水文因素目標(biāo)是提供虛擬的公共氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境服務(wù)，包括三個(gè)層次的內(nèi)容:氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)服務(wù)、氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境決策服務(wù)和氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境管理服務(wù)。

1.1 氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)服務(wù)

在軍事訓(xùn)練系統(tǒng)中，戰(zhàn)場(chǎng)自然環(huán)境基礎(chǔ)模型主要包括陸地地形模型、大氣模型和海洋環(huán)境模型。其中陸地地形模型描述的內(nèi)容主要包括地形高度、坡度、交通能力、通視、建筑、道路以及各地域的環(huán)境數(shù)據(jù)等;大氣模型描述的內(nèi)容主要包括高空氣象、地面氣象、晨光昏影、光照和日出日落、煙霧、能見度、化學(xué)和生物分布以及全球大氣環(huán)流動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等;海洋環(huán)境模型描述的內(nèi)容主要包括海洋的溫度、濕度、水深、海底底質(zhì)、坡度、海浪、海流、躍層、潮汐、鹽度、密度、海水的聲傳播特性以及海洋磁力和重力場(chǎng)數(shù)據(jù)等。戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文環(huán)境由高空氣象環(huán)境、海洋水文氣象環(huán)境以及地面氣象水文環(huán)境構(gòu)成，是戰(zhàn)場(chǎng)自然環(huán)境的重要組成部分，其構(gòu)成如圖1所示。

以氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)服務(wù)為作戰(zhàn)指揮訓(xùn)練模擬提供三個(gè)層次的服務(wù)。

圖1 氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境構(gòu)成

1)基于系統(tǒng)層次 直接在訓(xùn)練系統(tǒng)中為各指揮所指揮作業(yè)提供所需的氣象信息，包括戰(zhàn)場(chǎng)氣候背景、站點(diǎn)天氣實(shí)況和各種氣象要素分析，為各級(jí)指揮員自動(dòng)收集、處理、分發(fā)氣象觀測(cè)信息和氣象預(yù)報(bào)產(chǎn)品。

2)基于數(shù)據(jù)層次 通過氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的氣象水文空間數(shù)據(jù)庫訪問協(xié)議，為各種作戰(zhàn)訓(xùn)練仿真系統(tǒng)提供作戰(zhàn)區(qū)域各網(wǎng)格點(diǎn)或者各站點(diǎn)的氣象動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，包括風(fēng)、云、能見度、霧、降水和雷暴等氣象要素以及海浪等海洋水文要素等。

3)基于模型層次 為各種作戰(zhàn)模型提供氣象水文環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)影響的仿真數(shù)據(jù)，包括氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)各兵種作戰(zhàn)的影響，以及對(duì)各主戰(zhàn)武器裝備效能發(fā)揮的影響。

1.2 氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境決策服務(wù)

在軍事訓(xùn)練信息系統(tǒng)中，基于以上氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)服務(wù)，根據(jù)“作戰(zhàn)模擬”的不同分類和層次，最終將提供滿足不同類別和層次需求的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境決策服務(wù)，即橫向支持軍事訓(xùn)練、作戰(zhàn)分析與武器仿真，縱向支持從戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)到技術(shù)層的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境生成、影響評(píng)估與輔助決策服務(wù)［2］。具體包括以下三方面。

1)軍事訓(xùn)練領(lǐng)域的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模擬，其目的是突出“人”的訓(xùn)練，仿真、營(yíng)造出適合于戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)各層面指揮(決策)訓(xùn)練需要的系列氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，以及適合于技術(shù)層面技術(shù)訓(xùn)練需要的高分辨率氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。

2)作戰(zhàn)分析領(lǐng)域的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模擬，其目的是突出“方案”的分析需要，構(gòu)建出適合于戰(zhàn)略層次“決策分析”，戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)層次“方案分析”以及技術(shù)層次“武器運(yùn)用”四個(gè)層次的多分辨率系列氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境服務(wù)。

3)武器仿真領(lǐng)域的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境模擬，其目的是突出“武器”的采辦、作戰(zhàn)運(yùn)用，構(gòu)建出適合于戰(zhàn)略層次的“戰(zhàn)略武器”、戰(zhàn)役層次的“武器系統(tǒng)”、戰(zhàn)術(shù)層次的“武器單元”以及技術(shù)層次的“裝備單元”模擬所需的逼真的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。

1.3 氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境管理服務(wù)

由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性和模擬應(yīng)用的多樣性，氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境管理服務(wù)將針對(duì)具體的訓(xùn)練和仿真應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)“需求驅(qū)動(dòng)、按需供給”，具體應(yīng)用時(shí)肯定是分專業(yè)、分層次的，各個(gè)不同專業(yè)、層次系統(tǒng)對(duì)同樣的功能有著統(tǒng)一的基礎(chǔ)平臺(tái)(框架)之上的針對(duì)各自領(lǐng)域使用要求的功能，以此形成的“系列”滿足“聯(lián)合”的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境總體仿真要求。因此應(yīng)通過“需求驅(qū)動(dòng)”，不斷推動(dòng)系列化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。

氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境管理服務(wù)分為兩個(gè)階段的“按需供給”。

1)模擬訓(xùn)練前的“按需供給” 使用人員在開展訓(xùn)練模擬前創(chuàng)建或者編輯滿足其特定需求的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，即達(dá)成環(huán)境數(shù)據(jù)的按需服務(wù)。環(huán)境數(shù)據(jù)的按需服務(wù)是氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境構(gòu)件系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。這要求實(shí)現(xiàn)這種功能的數(shù)據(jù)“裁剪”工具能很好地適應(yīng)訓(xùn)練想定的要求，并能支持實(shí)時(shí)訓(xùn)練需求以達(dá)到預(yù)定的訓(xùn)練目標(biāo)。用來“裁剪”綜合環(huán)境數(shù)據(jù)的工具要確保數(shù)據(jù)在五維空間的物理一致性(五維空間指時(shí)間、地理三維空間、作戰(zhàn)參數(shù))。

2)模擬訓(xùn)練中的“按需供給” 氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境管理服務(wù)是面向仿真用戶的戰(zhàn)場(chǎng)自然環(huán)境訪問統(tǒng)一入口。模擬訓(xùn)練中將由氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境管理服務(wù)按照不同專業(yè)、多層次用戶的需求，統(tǒng)一提供多分辨率、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、可交互的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)服務(wù)和決策服務(wù)。其中一部分的決策服務(wù)來自于網(wǎng)上實(shí)時(shí)參加模擬的氣象水文保障力量。

2 氣象水文環(huán)境的體系構(gòu)建

氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境由數(shù)據(jù)層、管理層、服務(wù)層和交互層組成，其體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。其功能包括基礎(chǔ)與動(dòng)態(tài)氣象水文空間信息的獲取、處理、分析與提供、氣象水文空間信息圖層的顯示以及氣象水文空間影響作戰(zhàn)、武器評(píng)估的數(shù)據(jù)提供等。氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境應(yīng)滿足三個(gè)方面的服務(wù)需求:滿足網(wǎng)上氣象水文空間戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)保障的需求、滿足系列模擬系統(tǒng)對(duì)氣象水文空間戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境信息平臺(tái)的需求、滿足聯(lián)合開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的需求。

2.1 數(shù)據(jù)層

本層為上層提供氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)，它包括兩類數(shù)據(jù):氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)和知識(shí)服務(wù)。

2.1.1 氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)

氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)包含全國(guó)地理信息數(shù)據(jù)、環(huán)境保障對(duì)象數(shù)據(jù)、環(huán)境保障實(shí)體數(shù)據(jù)、各種氣象水文要素預(yù)報(bào)及實(shí)況、各種氣象水文預(yù)報(bào)產(chǎn)品等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用面向綜合自然環(huán)境(SNE，Synthetic Natural Environment)的數(shù)據(jù)庫，由氣象水文公共元數(shù)據(jù)和氣象水文指揮元數(shù)據(jù)組成。該數(shù)據(jù)服務(wù)采用基于“數(shù)據(jù)聯(lián)邦”的氣象水文數(shù)據(jù)管理機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，可以解決分布、異構(gòu)數(shù)據(jù)的一致性［3］，如圖3所示。

圖2 氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境體系結(jié)構(gòu)

圖3 戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)

聯(lián)邦體能使得各數(shù)據(jù)源在自身屬性和行為保持不變的前提下，納入統(tǒng)一的管理與使用。同時(shí)，聯(lián)邦體通過門戶節(jié)點(diǎn)，為外部提供戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文環(huán)境數(shù)據(jù)服務(wù)。

數(shù)據(jù)服務(wù)層內(nèi)部可分為聯(lián)邦體門戶與數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)兩層結(jié)構(gòu)。

第一層是聯(lián)邦體門戶。聯(lián)邦體門戶負(fù)責(zé)接收并響應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文環(huán)境數(shù)據(jù)獲取的請(qǐng)求。門戶節(jié)點(diǎn)上保存數(shù)據(jù)聯(lián)邦體數(shù)據(jù)源的元數(shù)據(jù)信息，不保存戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文環(huán)境數(shù)據(jù)本身，門戶將氣象水文數(shù)據(jù)請(qǐng)求引導(dǎo)到聯(lián)邦體第二層數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)上，不同來源的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)源。待數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)返回?cái)?shù)據(jù)后，門戶節(jié)點(diǎn)以XML文件報(bào)文的方式將來自一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，發(fā)送給數(shù)據(jù)請(qǐng)求用戶。同時(shí)，門戶還負(fù)責(zé)管理維護(hù)數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)。

第二層為數(shù)據(jù)源節(jié)注入器。數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)整存放對(duì)應(yīng)來源的原始數(shù)據(jù)。將各種來源的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)和氣象水文環(huán)境原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、并導(dǎo)入聯(lián)邦體對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)的過程，稱為聯(lián)邦體的“數(shù)據(jù)注入”。數(shù)據(jù)注入使用的程序定義為“注入器”。將抽象出注入器的頂層接口，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)氣象水文實(shí)況數(shù)據(jù)注入器、預(yù)報(bào)結(jié)論注入器和一種武器裝備的氣象水文敏感數(shù)據(jù)注入器［4］。

2.1.2 知識(shí)服務(wù)

知識(shí)服務(wù)是為上層的決策服務(wù)提供知識(shí)，它存儲(chǔ)著氣象水文環(huán)境要素對(duì)武器平臺(tái)的影響規(guī)則、氣象水文環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的影響模型數(shù)據(jù)等知識(shí)，為氣象水文的輔助決策準(zhǔn)備知識(shí)數(shù)據(jù)。

影響規(guī)則是指主戰(zhàn)武器或作戰(zhàn)任務(wù)對(duì)氣象水文環(huán)境要素依賴的程度，例如飛行任務(wù)要求能見度大于多少、云高必須大于多少等一些簡(jiǎn)單的氣象水文保障規(guī)則。

影響模型數(shù)據(jù)是指對(duì)某項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)的影響計(jì)算提供的基礎(chǔ)運(yùn)算數(shù)據(jù)或?qū)δ硽庀蠓治龅幕A(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.2 管理層

該層為服務(wù)層提供按需定制管理，并生成定制的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。它包括氣象水文環(huán)境服務(wù)調(diào)度管理、環(huán)境劇情生成管理、環(huán)境演員、環(huán)境保障實(shí)體接口。

1)氣象水文環(huán)境服務(wù)調(diào)度管理 該模塊是為上層服務(wù)提供的服務(wù)定制管理，實(shí)現(xiàn)按需服務(wù)的要求，按照上層的服務(wù)請(qǐng)求，選擇性的調(diào)用環(huán)境劇情生成管理模塊，從而生成可裁剪的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，達(dá)到戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境仿真的目的。它還要完成服務(wù)請(qǐng)求的整合、服務(wù)的發(fā)布訂閱功能。

2)環(huán)境劇情生成管理 該模塊是根據(jù)仿真的要求調(diào)用不同的環(huán)境演員來實(shí)現(xiàn)不同氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的生成，不是真正的環(huán)境生成實(shí)體，還只是個(gè)調(diào)用管理模塊，它同樣對(duì)需要的環(huán)境演員進(jìn)行整合、剔出等操作，以達(dá)到環(huán)境生成的一致性。

3)環(huán)境演員 該模塊是戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的真正生成實(shí)體，根據(jù)定制需求即作戰(zhàn)劇情生成相應(yīng)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，是該層中最核心的模塊，它涵蓋著地形環(huán)境、大氣環(huán)境、海洋環(huán)境、太空環(huán)境等的物理模型。

地形環(huán)境的物理模型主要用于武器實(shí)體的地形推理(Terrain Reasoning)，包括靜態(tài)地形和動(dòng)態(tài)地形。靜態(tài)地形模型主要描述地形中各種對(duì)象的幾何特征、材質(zhì)屬性等，動(dòng)態(tài)地形主要涉及武器實(shí)體的行為和環(huán)境內(nèi)部動(dòng)態(tài)對(duì)地形造成的變化，如炸彈的爆炸摧毀道路，降水改變土壤濕度等。高逼真度的動(dòng)態(tài)地形中包括土壤和水文模型主要考慮降水、氣溫等因素對(duì)土壤強(qiáng)度、濕度等狀態(tài)的影響，進(jìn)而對(duì)地面上車輛的機(jī)動(dòng)性能造成影響［5］。例如短時(shí)機(jī)動(dòng)性能預(yù)測(cè)(SOFT，Short-Term Operational Forecasts of Trafficability)模型是一個(gè)預(yù)測(cè)土壤物理屬性動(dòng)態(tài)變化的模型，這些物理屬性被用來預(yù)測(cè)輪式或履帶式車輛的機(jī)動(dòng)性，如圖4所示。

圖4 對(duì)履帶車輛的通過性預(yù)測(cè)

大氣環(huán)境本質(zhì)上是在時(shí)間和空間上連續(xù)變化的場(chǎng)，其物理模型可以采用數(shù)值在時(shí)間上變化的一系列網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)表示，也可以采用數(shù)值氣象模型表示。海洋和空間環(huán)境與大氣環(huán)境性質(zhì)類似，一般也用基于網(wǎng)格的歷史數(shù)據(jù)或觀測(cè)數(shù)據(jù)表示。

4)環(huán)境保障實(shí)體接口 該模塊是本構(gòu)件接入環(huán)境保障實(shí)體(氣象水文保障力量單元)的接口，接入方式可以使用公共平臺(tái)上的文電傳輸或會(huì)商，以此達(dá)到對(duì)氣象水文保障力量的指揮控制的目的。

2.3 服務(wù)層

本層為交互層提供氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)服務(wù)和氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境決策服務(wù)，為其直接提供環(huán)境數(shù)據(jù)。

1)氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境管理服務(wù) 該模塊根據(jù)交互層提出的服務(wù)請(qǐng)求，按需調(diào)用基礎(chǔ)服務(wù)和決策服務(wù)，以滿足用戶的交互要求。它還要完成服務(wù)請(qǐng)求的整合、服務(wù)的發(fā)布與訂閱功能。

2)氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境基礎(chǔ)服務(wù) 該模塊為交互層的顯示提供各種氣象水文基礎(chǔ)信息，包括氣候數(shù)據(jù)、各站點(diǎn)實(shí)況、區(qū)域氣象要素預(yù)報(bào)、單站氣象要素預(yù)報(bào)、與任務(wù)相關(guān)的預(yù)報(bào)及實(shí)況、各氣象要素分析;為氣象水文參謀和指揮員提供友軍、中立方和敵軍的地面、海上、空中部隊(duì)的當(dāng)前位置，以及所有可用的狀態(tài)信息，可能影響友軍、中立方和敵軍的地面、海上、空中部隊(duì)部署的氣象水文保障力量、保障裝備等基礎(chǔ)信息，例如各種雷達(dá)、氣象水文保障人員、氣象水文衛(wèi)星、機(jī)動(dòng)氣象水文分隊(duì);氣象水文保障任務(wù)信息，例如飛行保障任務(wù)等。

3)氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境決策服務(wù) 該模塊為交互層提供滿足不同類別和層次需求的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境決策服務(wù)，即橫向支持軍事訓(xùn)練，作戰(zhàn)分析與武器仿真，縱向支持從戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)到技術(shù)層的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境生成、影響評(píng)估與輔助決策服務(wù)。

對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的描述、解析作戰(zhàn)過程與結(jié)果的應(yīng)用，氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)作戰(zhàn)單元、武器平臺(tái)及其執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的影響評(píng)估，以及氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)指控、機(jī)動(dòng)、火力、防護(hù)、情報(bào)偵察等作戰(zhàn)要素的影響評(píng)估。

根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文空間實(shí)況服務(wù)層可為作戰(zhàn)單元提供所需的戰(zhàn)術(shù)決策支持，并能投影出當(dāng)前天氣的影響范圍、影響強(qiáng)度和影響目標(biāo)，精確地描述氣象因素對(duì)作戰(zhàn)(空間、空中和地面)的影響，其中包括考慮飛機(jī)的最小可升限和可視范圍，以及環(huán)境對(duì)通信的影響，還可設(shè)定預(yù)想天氣條件以便分析模擬敵我的作戰(zhàn)能力。

針對(duì)不同的作戰(zhàn)單元，服務(wù)層模塊自動(dòng)提供相應(yīng)的軍事氣象信息。例如:陸軍需要了解的行進(jìn)路線中的地形地貌、土壤土質(zhì)、河流橋梁和道路路面因天氣等因素影響及損毀情況;空軍則需提供航線的天氣情況、目的地的能見度情況、目標(biāo)物的地理環(huán)境特征情況等。同時(shí)提供具體的戰(zhàn)場(chǎng)自然環(huán)境數(shù)據(jù)對(duì)各種作戰(zhàn)單元的影響。例如海流的特性對(duì)登陸部隊(duì)的訓(xùn)練時(shí)間、批次間隔、泅渡方向、泅渡時(shí)間和距離、救護(hù)措施等的分析計(jì)算;艦隊(duì)在不同海洋、氣象條件下的編隊(duì)組成、完成任務(wù)的航線選擇、海洋聲道的利用、避風(fēng)和防浪措施(尤其在風(fēng)暴潮時(shí)期)的制定;導(dǎo)彈在運(yùn)輸、發(fā)射準(zhǔn)備和發(fā)射過程直接受到天氣的影響程度計(jì)算等。

2.4 交互層

該層直接面向用戶，可提供氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境構(gòu)件的可視化操作。構(gòu)件使用二維和三維的表現(xiàn)方式來描繪氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，對(duì)于某些無法用圖形化的方式表現(xiàn)的預(yù)報(bào)產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)表項(xiàng)來描繪。該構(gòu)件最后呈現(xiàn)在用戶面前的是一個(gè)豐富可交互的基于GIS的氣象水文戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境公共態(tài)勢(shì)圖。在該態(tài)勢(shì)圖上應(yīng)該顯示:戰(zhàn)場(chǎng)地形環(huán)境信息、戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文環(huán)境信息、戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文保障實(shí)體信息、戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文保障對(duì)象實(shí)體信息、戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文保障任務(wù)信息、戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文預(yù)報(bào)及實(shí)況數(shù)據(jù)、戰(zhàn)場(chǎng)氣象水文影響信息等。

3 結(jié)束語

本文提出的氣象水文環(huán)境構(gòu)建方案，可以為軍事訓(xùn)練信息系統(tǒng)中提供各項(xiàng)基礎(chǔ)服務(wù)，并可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)建虛擬的氣象水文環(huán)境，從而對(duì)模擬的作戰(zhàn)行動(dòng)產(chǎn)生影響。隨著聯(lián)合作戰(zhàn)訓(xùn)練更加廣泛深入地開展，虛擬的氣象水文環(huán)境影響將會(huì)大大提高訓(xùn)練的復(fù)雜性和多變性，從而大大提高仿真訓(xùn)練的效果。

［1］ 劉曉靜，等．海軍作戰(zhàn)環(huán)境學(xué)［M］．北京:解放軍出版社，2009．

［2］ 王虓宇，劉輝，趙強(qiáng)．軍事仿真技術(shù)的探討［J］．計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012，22(11):77-78．

［3］ 王勃，康曉予，張莉．虛擬海戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)三維顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2012，36(24):202-206．

［4］ 黃華，徐幼平，鄧志武．基于HLA的大氣環(huán)境仿真聯(lián)邦開發(fā)與應(yīng)用［J］．系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2010，34(2):411-414，434．

［5］ 葛其恒，張磊，趙宏亮．淺談地形對(duì)信息化條件下地面作戰(zhàn)的影響［J］．科技資訊，2011，15(7):235．