1、第 2 7卷 第 3期 2 0 1 0年 9月黑 龍 江 氣 象 H E I L ONG J I ANGME T E OROL OG Y V o 1 ． 2 7N o ． 3S e p t ． 2 0 1 0文章編號 ： 1 0 0 2 — 2 5 2 X ( 2 0 10 1 0 3 — 0 0 3 9 - 0 2GI S組 I ~ - 技 術 在 人 工 影 響 天 氣 作 業(yè) 管 理 中 的 應 用 齊貴濱 ( 黑 龍 江 省 人

2、 工 影 響 天 氣 辦公 室 ， 黑龍 江 哈 爾濱 1 5 0 0 3 0 )摘 要 ： 本文使用程序設計語言 V B 6 ． 0 ， 選用 Ma p l n f o公司發(fā)布 的地理 信息系統(tǒng)組件 Ma p X5 ． 0 ． 運 用 G I S組件式技術開發(fā)黑龍江省人工影響天氣作業(yè)地 面安全信息 系統(tǒng) 。文中闡述 了本系統(tǒng) 的功 能 、 總體結構 和實現方法 。關鍵詞 ： G I S ； 人工影響天氣 ； 安全 1引言 近 年 來

3、． 我 國 的 人 工 影 響 天氣 作 業(yè) 規(guī) 模 呈 現逐 年 增 長 的趨 勢 。 此項工作在減輕冰雹災害 、 增加糧食產量 、 增加水庫蓄水 、撲滅深林火災等方 面發(fā)揮 了積極地作用 。黑龍江作 為人 影大 省． 擁有干部以上裝備 ， 數量居全國首位。由于作業(yè)規(guī)模不斷擴 大也 帶 來 的一 些 安 全 隱 患 。 如 航 路 下 作 業(yè)點 設置 和 簡 略 的 安 全 射界圖。 近年來不 斷增加的火箭移動作業(yè)使傳統(tǒng)的射界圖制作

4、理念 步 入 困境 。根 據人 工 影 響 天 氣 地 面作 業(yè) 的特 點 ， 作 業(yè) 安 全 區(qū) 域 范 圍在 空 間上 呈現 點 ( 作業(yè) 點 ) 、 線 ( 航 線 ) 、 面 ( 空域 分 區(qū) ) 分 布 ， 相 互 問 存 在 地 理和 邏 輯 上 的關 系 。因此 使 用 計算 機 和 G I S技 術 能夠 有 效地實現對這些作業(yè) 站點空 間信息的管理 ， 為固定和移動式人 影作業(yè)提供安全信息 。 保證人工影 響天氣作業(yè)安

5、全 。2 地理 信 息 系統(tǒng) ( 1 )地理 信息 系統(tǒng) G I S ( G E O G R A P H I CI N F O R M A T I O NS Y Sr E M) 是處理地理空間信息的系統(tǒng) 。 地理信息是指直接或間 接 與地 球 上 的空 間 位 置有 關 的信 息 。G I S系統(tǒng) 將 地理 對 象 的 空 間位置和相關屬性結合 。 從空 問和屬性兩方面對現實對象進行 查詢 、 檢索和分析 。 并將結果 以形象 、 直觀

6、 的形 式表達出來 。 輔 助用戶決策。 地理信息系統(tǒng)根據其 內容可分為應用型地理信息 系統(tǒng)和工具 型地理信息系統(tǒng) 。 本文介紹的內容屬于應用型地理 信息 開 發(fā) 。f 2 ) 組件式地理信息 系統(tǒng) 。 組件式 G I S只需實現 G I S的基本 功 能 函 數 ， 按 照 組 件 標 準開 發(fā) 接 口 。這 有利 于減 輕 G I S軟件 開 發(fā) 者 的 負擔 ，而且 增 強 了 G I S軟 件 的可 擴 展 性 。G I S 應

7、 用開 發(fā) 者 ， 不 必 掌 握 專 門 的 G I S開 發(fā) 語 言 ， 只 需 熟 悉 基 于 WI N D O WS平 臺的 通用 集 成 開 發(fā) 環(huán) 境 ，以及 組 件 式 G I S各 個控 件 的 屬性 、方 法 和事 件 ， 就 可 以 完成 應 用 系統(tǒng) 的開 發(fā) 和集 成 。( 3 ) 開 發(fā) 工具 。 本 系統(tǒng) 在 G I S的 多 種開 發(fā) 方 式 當 中 ， 選擇 了基 于 G I S組件 的集成二 次開發(fā)方

8、法 。 G I S組 件選 用 M A P I N F O公司 MA P X組件 ， 高級語言選用 V B 6 ． 0 。3 系統(tǒng) 功 能 人 影 作 業(yè) 管 理 G I S適 用 于人 工 影 響 天 氣 作 業(yè) 安 全 管 理 工 作 ， 主 要 應用 于空 中航 線 、 空域 管 制 范 圍 、 有 效 射 程 內 居 民 區(qū)分 布 、 裝 備 狀 況 等信 息 的顯 示 和 維 護 ， 同時 具有 分 析 和 統(tǒng) 計 功 能 。

9、人 工影 響天 氣 作 業(yè) 站 點在 地 理 上 分 布 具 有廣 泛 性 ． 作 業(yè) 時 彈丸 落點隨著裝備跟蹤 目標 云體變化叉呈現出不確定性 ， 以往采用 的方法對這些信息顯示具有局限性。 為了實現用統(tǒng)一的界面和 方式顯示全省人影作業(yè)安全信息 ， 設計 了黑龍江省人工影響天 氣 作 業(yè) 地 面 信息 安 全 管理 系統(tǒng) 。該 系統(tǒng) 的 主要 功能 如 下 ：( 1 )能夠 在 全 省 范 圍 內分 層 創(chuàng) 建 固定 作 業(yè) 點 、

10、移 動 作業(yè) 點 、 混合 作 業(yè) 點 、 作 業(yè) 點 緩 沖 區(qū) 、 飛 行 航 線 、 航 路 、 空 域 管 制 范 圍 和空 域 分 區(qū) 的平 面 地 圖 。( 2 )能夠在地圖上完成對所轄行政范圍內作業(yè)站點、 裝備等 的顯示 、 維 護和 查詢 ( 3 )實現 對 全 市 范 圍 內裝 備 的定 位 、 統(tǒng) 計 和分 析 。( 4 )能 夠 對指 定 站 點 的 緩 沖 區(qū) ( 有 效 射 程 ) 計 算 ， 繪 制 詳 細

11、的 居 民 區(qū)分 布 射 界 圖 。‘( 5 )打 印輸 出 圖形 和 屬 性 信 息 ， 可 以通 過 面 積 圖 、 直 方 圖 、折線圖、 餅圖、 x — Y圖等專題 圖來形象直觀的表述信息。4 系統(tǒng) 總 體 結構 本系統(tǒng)使用 Ma p l n f o 軟件繪制 圖形和錄人地理信息 ?；A 數據采用黑龍江省氣象局 提供 的黑龍江省 l ： 5萬地理信息數 據 ，結合使用 中國氣象局配發(fā) 的 Mi c a p s 系統(tǒng) 中的地理信息

12、數 據 。采用 Ma p l n f o公司的組件 M a p X 5 ． 0作為地理信息數據的操 作平臺 ， 顯示 、 維護和管理地理信息 。 使用 V B 6 ． 0語言完成用戶界 面 設 計 ， 通 過 A D O控 件 連 接數 據 庫 實現 屬 性 數 據管 理 。( 1 ) 數 據 庫 設計 。 該 系統(tǒng) 的 數 據分 為地 理 空 間 數 據 和屬 性 數 據 。 地理 空 間數 據 包 括 作 業(yè) 站 點 、 緩 沖 區(qū)

13、 、 航 線 、 空 域 管 理 區(qū) 域 和 居 住 區(qū) 等數 據 。屬 性 數 據是 作 業(yè) 站 點 的 屬 性信 息 ： 如裝 備 類型 、 生產 日期 、 使用許可證編號等 。 用 圖層表來存儲與地理信 息有關 的數據 ， 這樣 有利 于地理信息與地 圖對象 的連接 ． 用關 收 稿 E l 期 ： 2 0 1 0 — 6 — 6作者簡介 ： 齊貴濱( 1 9 5 2 一 ) ， 男 ， 黑龍江省哈爾濱市人 ， 黑龍江省氣 象干部

14、學 院， 本科生 ， 工程師 黑 龍 江氣象 第 2 7卷 系型數據庫 A c c e s s 存儲屬性數據 ，使用 S Q LS e r v e r 指令 進行 查 詢 。( 2 ) 地 圖 圖層 的劃 分 。使 用 Ma p l n f oP r o f e s s i o n a l7 ． 0生 成黑 龍 江 省 圖 層組 ， 該 圖 層 組 包 括 背 景 層 、 行 政 區(qū) 劃 層 、 航 線 層 、 空 管區(qū)域層 、 居住

15、區(qū)分布層 、 作業(yè)點層 。 每一 個圖層可 以設定其為 可顯 示 、 可 編 輯 、 可 選 擇 、 可 自動 標 注 屬性 。該 屬 性 被 記 錄在 用 g s t 為后 綴 的文 件 中。( 3 ) 地理信息和屬性信息增 、 刪 、 改功能的實現。在 V B編 程環(huán)境 中使用 Ma p X 5 ． 0組件提供 的工具實現點 、 線 、 面數據的 增 、 刪 、 改 ， 下 面是 向圖 層 中增 加 線 矩形 對 象 的實 現 語

16、句 。Di m P n t sASMa p XL i b ． P o i n t sWi t hNe w S t y l e．L i n e c 0 l o r = R g b ( O ， 0 ， 2 5 5 )E n dWi t hP n t ． S e tX 1 。 Y1第一 個 點 P n t s ． a d dP n tP u t ． S e tX 2 ， Yl第 二 個 點 P n t s ． a d dP n tP n t

17、 ． S e tX 2 。 Y 2第 三 個 點 P n t s ． a d dP n tP n t ． S e tX1 ． Y 2第 四個 點 P n t s ． a d dP u tP n t ． S e tX1 。 Y 1第 五 個 點 P n t s ． a d dP u tS E TF t r = - F e a F a c ． C r e a t e L i n e ( P n t s 。 N e w S t y l e )

18、創(chuàng)建 線 矩形 I J v r ． Ad d F e a t u r eF t rL y r ． R e f r e s h( 4 ) 地 理 信 息 查 詢 和分 析 功 能 的實 現 ： 使 用 M a p X提 供 的 信息工具顯示并查詢和地理信息有關 的數據。比如可 以查詢某 個行政區(qū)劃 、 空域管制 區(qū)域范圍 內的作業(yè)裝備數量 、 狀態(tài) 以及 炮手的相關數據。示例代碼略 。( 5 ) 對 于非 地 理 信 息數 據 ， 比如

19、裝 備 編 號 、 作 業(yè) 站 點 編碼 、炮手資料等數據 ． 我們使用 V B中的 A D O控件連接數據庫進行 信息顯示 、 查詢和管理。圖 1 為可以打印輸 出的作業(yè)點安全射 界 圖 圖 1作 業(yè) 點 射 界 圖 5 結 語 在設計人工影響天氣作業(yè)安全信息系統(tǒng) 的過程中 ． 將地理 信息系統(tǒng)與本行業(yè)應用相結合 ， 依托 M a p l n f o的 Ma p X平臺， 借 助 V i s u a lB a s i c 6 ． 0

20、作為開發(fā)工具 ， 提高軟件的開發(fā)效率 ， 縮短開 發(fā)周期?，F 已經完成對全省 8 3 6個作業(yè)點 的信息管理 ， 由于全 省人工影響天氣作業(yè)還有相當數量的火箭進行移動 式作業(yè) ． 以 現 有 的方 法 只 能 將 移 動 式 作 業(yè) 人 為 確 定 為 多個 相 對 固定 的備 用 點 進行 管 理 ， 顯 然 這 是 具有 一 定 局 限 性 的 無奈 選 擇 。最 終解 決問題的方法有兩方面 ， ～是在軟件上實現 錄入經 緯度( 或

21、者 借 助 G P S硬件 技 術 實 現 自動 采 集經 緯 度 ) 后 即可輸 出安 全 射界 圖 ， 二是在每部作業(yè)裝備上配備便攜式計算機?！?上接第 3 3頁 )開 并封住( 見圖2 ) ， 反復開啟空氣干燥機進行充氣測試， 漏氣定向耦合 現象 依 然存 在 。波導密封 窗鯽 端環(huán)流器 圖 2U型 波 導 示 意 圖 由此判斷從密封窗封閉端到充氣波導這段有漏氣點 ，而這 一 部分 中存 在著 兩 個 密 閉 組 件— — 四 端

22、環(huán) 流 器 和 定 向耦 合 器 ，其 中定 向耦合 器 屬 于漏 氣幾 率 比較高 的 密 閉組 件 。按 當前 檢查 測試結果來看 ． 漏氣點應該就在四端環(huán)流器或定 向耦合器上 。 將 耦合 器拆 下 ． 并 封住 四端 環(huán) 流 器這 端 的 出 口 ， 開啟 空 氣 干燥 機 進 行 充 氣測 試 。 當充 氣 達到 指定 壓力 后 于燥 機 自動停 止 ， 關閉 干燥 機． 5h 后 ， 觀察面板指示 ， 發(fā)現輸出壓力下降很少

23、。由此初步斷 定為 定 向耦合 器 漏氣 ， 為進 一步 確 定 此結 論 ， 我們 將 充氣 波導 拆 下 。 并 封住 一 端 ， 另 一端 接上 定 向耦 合 器 。又 將 四端 環(huán) 流器 匹 配 負載處的一個波導密封窗拆下’ ， 封住定向耦合器( 見圖 3 ) 。圖 3 定 向耦 合 器 及 波導 示 意 圖 然 后 找 一 個 盛 滿 清 水 的 水 盆 ，將 耦合 器放 入 水 中 ，開 啟 空氣 干 燥 機進行充氣 ，發(fā)

24、現耦合器 的主臂與 副 臂 的 連接 處 漏 氣 。而 且 漏 氣 范 圍 比 較 大 ( 見 圖 4虛 線 部 分 ) ， 決 定 更 換 。4 小 結 波 導 系 統(tǒng) 是 高 頻 能 量 傳 輸 的微 波 器 件 ，必 須 滿 足 一 定 壓 力 和 干 燥 條件 ， 其密閉性一定要達到要求。漏 氣波導 圖 4 定向耦 合示意圖 氣會導致波導 內部的壓力不夠 、 濕度增 大 ． 嚴重時甚至會 出現 波導打火現象 ， 對微波器件造成損