曹景一

摘 要：天氣雷達(dá)主要應(yīng)用于影響天氣作業(yè)，尤其在人工防雹作業(yè)指揮中應(yīng)用最為廣泛，其用途涉及探測和指揮兩個(gè)方面。然而，受天氣雷達(dá)探測產(chǎn)品的差異性，加之探測方法的不同，在人工防雹作業(yè)指揮過程中，很難體現(xiàn)出突出的效果。當(dāng)下，我國各市縣級均陸續(xù)開展人工防雹業(yè)務(wù)，為保障人工防雹作業(yè)有序進(jìn)行，在下文中，我們將對多雷達(dá)產(chǎn)品成功應(yīng)用到人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)中的案例進(jìn)行分析，以供其他各市縣參考。

關(guān)鍵詞：天氣雷達(dá)；人工防雹作業(yè)；指揮系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.219

若要保障人工防雹作業(yè)指揮順利進(jìn)行，首先必須對冰雹云進(jìn)行深入分析。冰雹是由普通雷雨云在迅速發(fā)展的過程中，在上升氣流與下降氣流，以及云內(nèi)水汽的共同作用下形成，而產(chǎn)生冰雹的云便是冰雹云。冰雹云有水平和垂直結(jié)構(gòu)，處于漂浮的運(yùn)動狀態(tài)。而要深入掌握冰雹云的形態(tài)特點(diǎn)，必須借助天氣雷達(dá)，天氣雷達(dá)在人工防雹作業(yè)指揮中扮演探測和指揮的重要角色，并且天氣雷達(dá)結(jié)合市、縣觀測網(wǎng)觀測冰雹云的形態(tài)特點(diǎn)恰到好處。

1 傳統(tǒng)作業(yè)指揮系統(tǒng)的弊端

由于當(dāng)下雷達(dá)產(chǎn)品眾多，其探測效果有所差異，比如常規(guī)X波段數(shù)字化天氣雷達(dá)，據(jù)作業(yè)經(jīng)驗(yàn)可知，該雷達(dá)即便在人工防雹作業(yè)指揮方面具有一定程度上的優(yōu)越性，但受自身?xiàng)l件的制約，僅顯示反射率場的分布情況，使其探測效果大打折扣。為規(guī)避常規(guī)X波段數(shù)字化天氣雷達(dá)僅顯示反射率場的分布情況的弊端，部分市縣引進(jìn)了多普勒天氣雷達(dá)，似乎解決了常規(guī)X波段數(shù)字化天氣雷達(dá)無法解決的問題，甚至可充分體現(xiàn)云體流暢的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，但在具體操作中，其弊端顯而易見。多普勒天氣雷達(dá)的體掃仰角太少（14個(gè)），而且在探測冰雹云的垂直結(jié)構(gòu)時(shí)，其分辨率低，給作業(yè)指揮帶來極大不便。令人驚奇的是，多普勒天氣雷達(dá)雖然規(guī)避了常規(guī)X波段數(shù)字化天氣雷達(dá)僅顯示反射率場的分布情況的弊端，但常規(guī)X波段數(shù)字化天氣雷達(dá)通過垂直剖面探測，卻可規(guī)避多普勒天氣雷達(dá)無法清晰探測冰雹云垂直結(jié)構(gòu)的弊端，如此看來，二者孰優(yōu)孰略，目前無法做出準(zhǔn)備判斷。通過以上分析我們發(fā)現(xiàn)，兩類雷達(dá)各有利弊，若將二者聯(lián)合，方可完全掌握冰雹云的形態(tài)特點(diǎn)。另外，同時(shí)參考多普勒雷達(dá)探測資料和常規(guī)X波段數(shù)字化天氣雷達(dá)探測資料，可在海拔落差大，且有地物遮擋的情況下，成功地冰雹云進(jìn)行探測。

2 市縣級人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)

2.1 雷達(dá)資料實(shí)時(shí)下載子系統(tǒng)與多雷達(dá)人影作業(yè)指揮子系統(tǒng)

雷達(dá)資料實(shí)時(shí)下載子系統(tǒng)為多雷達(dá)人影作業(yè)指揮子系統(tǒng)提供服務(wù)。在ftp技術(shù)作用下，按照用戶要求，下載遠(yuǎn)程雷達(dá)的探測結(jié)果，即基數(shù)據(jù)（產(chǎn)品），并將所下載的內(nèi)容及時(shí)輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)，便于在后續(xù)流程中進(jìn)行處理和使用。在后續(xù)流程中，多雷達(dá)人影作業(yè)指揮子系統(tǒng)發(fā)揮作用，最終完成資料顯示及產(chǎn)品管理。在資料顯示方面，通過多雷達(dá)人影作業(yè)指揮子系統(tǒng)，可顯示人影作業(yè)點(diǎn)參數(shù)、地理信息、閃電資料，還可顯示數(shù)據(jù)質(zhì)量的調(diào)控、數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化；在產(chǎn)品管理方面，多雷達(dá)人影作業(yè)指揮子系統(tǒng)可完成對多雷達(dá)及多產(chǎn)品的管理。另外，人影作業(yè)指揮也需要多雷達(dá)人影作業(yè)指揮子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

然而，某一種雷達(dá)的數(shù)據(jù)，一般會對應(yīng)相應(yīng)的存儲格式，當(dāng)雷達(dá)種類眾多時(shí)，在數(shù)據(jù)處理和顯示問題上具有諸多不便之處。另外，某一種雷達(dá)，其探測方法與另一種雷達(dá)有所差異，比如，在實(shí)際業(yè)務(wù)中，采用多普勒雷達(dá)進(jìn)行探測，但多普勒雷達(dá)的探測方法為體掃法，其探測方法較為單一，相比之下，X波段雷達(dá)的探測方式較為多樣化，概括而言，主要有以下三種：（1）PPI；（2）RHI；（3）CAPPI。在本次調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)，某些市縣采用“市縣級人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)”，該系統(tǒng)可充分處理所有雷達(dá)所反饋回的基數(shù)據(jù)?！笆锌h級人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)”的作用原理如下：將極坐標(biāo)下各種格式的基數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo)下的統(tǒng)一格式，僅依靠數(shù)據(jù)文件的信息頭達(dá)到辨識各種雷達(dá)及其產(chǎn)品的基數(shù)據(jù)的目的。

2.2 寬帶網(wǎng)空域請令子系統(tǒng)與人影業(yè)務(wù)報(bào)表管理及統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)

寬帶網(wǎng)空域請令子系統(tǒng)服務(wù)于作業(yè)請令與作業(yè)時(shí)限。對于作業(yè)請令，寬帶網(wǎng)空域請令子系統(tǒng)完成其播報(bào)功能；而對于作業(yè)時(shí)限，寬帶網(wǎng)空域請令子系統(tǒng)完成其報(bào)警功能。在市縣作業(yè)空域請令方面，寬帶網(wǎng)空域請令子系統(tǒng)基于實(shí)施通信及數(shù)據(jù)庫，并在多媒體技術(shù)的輔助下完成空域請令。

寬帶網(wǎng)空域請令子系統(tǒng)為人影業(yè)務(wù)報(bào)表管理及統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)提供服務(wù)，完成作業(yè)信息統(tǒng)計(jì)查詢以及所有報(bào)表的生成。

3 市縣級人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)開發(fā)

3.1 市縣級人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序語言

在市縣級人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)中應(yīng)用VB語言及VC語言的目，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）吸收全新技術(shù)和算法，為人工影響天氣及氣象雷達(dá)服務(wù)。（2）便于實(shí)際應(yīng)用。VB語言作用于數(shù)據(jù)庫和指揮互交界面，VC語言作用于圖形圖像處理。

3.2 多媒體、通信、GIS 等相關(guān)技術(shù)

遠(yuǎn)程雷達(dá)的探測數(shù)據(jù)下載依靠ftp 通信技術(shù)；雷達(dá)基數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化依靠MFC 圖形處理技術(shù)，同時(shí)，數(shù)據(jù)質(zhì)量控制以及二次產(chǎn)品的計(jì)算和顯示，也可依靠MFC 圖形處理技術(shù)完成。作業(yè)指揮信息通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理；作業(yè)請令與作業(yè)時(shí)限可通過多媒體語音技術(shù)完成。GIS 技術(shù)主要起定位作用，另外還可測量經(jīng)緯度。通過GIS測量，確保系統(tǒng)準(zhǔn)確獲知雷達(dá)回波的經(jīng)緯度。

4 結(jié)束語

市縣級人工防雹作業(yè)指揮系統(tǒng)通過最新多媒體技術(shù)，并在通信技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)的輔助下建立而成，可促使本地雷達(dá)聯(lián)合遠(yuǎn)程雷達(dá)，從而提升雷達(dá)探測質(zhì)量，另外，還可進(jìn)一步完善作業(yè)指揮流程。在該系統(tǒng)內(nèi)部，多普勒雷達(dá)具有預(yù)報(bào)回波變化情況的優(yōu)點(diǎn)，而X波段可成功完成人工防雹實(shí)時(shí)指揮。總之，二者聯(lián)合為我國的人工防雹作業(yè)指揮帶來了全新思維，使其探測結(jié)果更準(zhǔn)確，更具有研究價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙斌，楊斌，計(jì)沫，李靖賢，崔喜龍，韓桂娥.蔚縣煙葉人工防雹工作探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（05）.

[2]支竣，陳春艷，毛煒嶧.新疆喀什西部新一代天氣雷達(dá)產(chǎn)品的冰雹預(yù)警指標(biāo)研究[J].冰川凍土，2014（01）.

[3]納麗佳，朱睿，姜瑩.市縣級人影指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2013（21）.

[4]劉志，祁紅彥，陳章，宋智.基于雷達(dá)產(chǎn)品的人工增雨作業(yè)指令實(shí)時(shí)計(jì)算軟件[J].氣象科技，2013（03）.

[5]趙姝慧，秦鑫，李帥彬，董博.新一代天氣雷達(dá)常用產(chǎn)品在我國人工影響天氣工作中的應(yīng)用[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2012（06）.