三门峡市人工影响天气作业指挥系统架构设计.pdfVIP

三门峡市人工影响天气作业指挥系统的架构设计 布亚林，任轶 (三门峡市气象局，河南三门蛱472000) 摘要：人工影响天气作业活动在各级气象部门广泛开展。传统的工作模式中，地市级人工影响天气作业主要依托 指挥人员手工分析资料后，通过口头传递和手写记录的方式完成指令的下达和反馈。随着近几年人影作业规模迅速扩大， 传统的作业模式已经不能适应人工影响天气业务的现代化建设需要．为了进一步提高工作效率，三门峡市气象局基于GIs 开发了一套地市级人工影响天气作业指挥系统。该系统由软件和硬件两个部分组成．其中，指挥系统软件通过气象局内 部网络实时获取气象观测资料和雷达、卫星等产品资料，经过一系列的数据处理后，采用GIs技术实现气象数据与地理 信息在指挥平台中的叠加显示，为作业指挥人员提供决策气象数据支持．并根据预先设定条件为炮点作业人员生成详细 的作业参数，将作业指令通过手机短信、电子显示屏、语音大喇叭等方式传递给一线作业人员，具有较强的作业指导性 和调度实时性。系统硬件主要包括用于辅助指挥的地理沙盘模型和手机、语音大喇叭、L功电子显示屏等指令接收终端， 指令接收终端通过GPRs网络连接到系统服务器上．该系统已经在三门峡市气象局和所辖县气象局投入业务应用，在运行 过程中稳定可靠、指令接收及时，有效地提高了工作效率，达到了预定的设计目标。 关键词：人工影响天气；指挥系统；地理沙盘模型；地理信息系统；通用分组无线服务技术 l研究背景及现状 三门峡市地处河南省西部山区，自然灾害频发，尤以干早和冰雹灾害严重，已成为制约三门峡市经 济发展的重要因素之一。做好对干旱、冰雹等灾害性天气过程的监和测预警，抓住有利时机开展增雨防 雹作业，最大限度的减轻干旱和冰雹对农业生产的影响，是提高人工影响天气作业效益的关键性技术问 题u1。近年来，三门峡市气象局，先后建设标准化人影作业炮点29处，流动作业点35个，配备人影作 业高炮21门，火箭架23台、烟炉装备2套，全市人工影响天气工作作业能力和综合效益取得了明显的 成效。 但在传统的地市级人影作业中，通过人工分析气象数据，手工画出作业区域，用电话、电台等通讯 工具下达作业指令，这种工作模式效率较低担1。计算机网络和移动通讯技术的广泛普及和应用，为发展 现代人工影响天气业务提供了强有力的技术支撑。目前全国20多个省、市、自治区先后建立了不同设 计思路、不同软硬件配置的人工影响天气作业指挥系统。广西省气象局在研制出“人工影响天气火箭、 高炮实时作业指挥系统川副的基础上，又与之相衔接开发了“人工影响天气作业指挥手机短信发送平台” H1，实现了作业指令的快捷传输。河南省气象局利用地理信息系统的工具控件，实现在同一个GIS平台上 将各种气象资料和地理信息背景综合显示，完成飞机、火箭、高炮增雨作业方案制订、作业信息查询和 作业效果评估等工作崎。。湖南省人工影响天气作业指挥PDA终端平台可以对作业点地理信息数据、气象 卫星云图资料、新一代雷达回波资料和气象观测资料等数据进行分析、定位及叠加处理哺1。地市级作为 高炮、火箭增雨防雹条件分析、指令发布的直接指挥者，急需针对当地条件，建立起先进、高效的地市 113 级人工影响天气作业指挥综合技术系统¨1。 2系统开发概况 2011年底，三门峡市经过不断摸索和试验，建立了适合本地情况，包括作业指挥端软件和硬件的新 一代人工影响天气作业指挥系统。该系统能够使所有业务信息、气象信息显示于同一平台，把作业指令 迅速传达至人影各级业务人员，在实施作业的地市级指挥中心配备地理沙盘模型，炮点配备手机、电子 屏、语音大喇叭等前端通讯系统，与指挥中心间构筑一个完整的实时通讯网络，使指挥中心能够通过指 挥系统指导和监控炮点实施作业。 从系统的物理结构来看，地市级人工影响天气作业指挥系统主要存在三层部署，分别是指挥系统部 署、服务器部署和前端系统部署(图1)。指挥系统部署安装在市、县气象局人影指挥中心的计算机服务 器上，使用GIS技术在屏幕上显示所辖区域地图和作业点分布位置信息，并调取气象部门内部网络上的 卫星云图、雷达回波、地面观测等气象数据，通过处理在地图上叠加显示。利用指挥系统可实时分析气 象资料，初步判断需要开展作业的区域，结合作业炮点的各种参数，经过计算形成包括作业时段、作业 方位角、高炮仰角和理论用弹量在内的作业指令。服务器部署主要包括局域网内气象数据服务器和具有 独立IP地址的指令服务器的部署