人影防雹指挥作业系统

人影防雹指挥作业系统（共9篇）

篇1：人影防雹指挥作业系统

高炮防雹作业决策指挥系统的研制

从黑龙江省人工影响天气工作的.实际出发,利用现有的新一代天气雷达、卫星遥感等探测手段,依托先进的通讯设备和网络技术,对黑龙江省冰雹的发生、发展、⒀荼洹⒈雹路径以及雷达回波特征等进行研究,研制了人工防雹作业指挥系统,实现冰雹天气预警、空域电话录音、指挥高炮科学作业、作业数据存储和作业情况宏观调控等多项功能.提高了高炮防雹作业的科学性.

作 者：金凤岭 张云峰 翟国辉 安英玉 Jin Fengling Zhang Yunfeng Zhai Guohui An Yingyu 作者单位：金凤岭,张云峰,Jin Fengling,Zhang Yunfeng(黑龙江省人工影响天气办公室,哈尔滨,150030)

翟国辉,Zhai Guohui(黑龙江省气象局)

安英玉,An Yingyu(黑龙江省气象台)

刊 名：气象 ISTIC PKU英文刊名：METEOROLOGICAL MONTHLY年，卷(期)：33(6)分类号：P4关键词：天气预警 防雹作业 决策指挥 数据库

篇2：人影防雹指挥作业系统

关键词：人工增雨；防雹作业；指挥系统

中图分类号：P481 文献标识码： A 楚雄市对增雨防雹的需求

人工增雨是指采用人为方法对一个地区上空可能下雨或正在下雨的云层施加影响，开发云中潜在的降水资源，使降水量增加。人工防雹是指采用人为的 办法对一个地区上空可能产生冰雹的云层施加影响，使云中的冰雹胚胎不能发展成冰雹，或者使小冰粒在变成大冰雹之前就降落到地面。对于降水量季节分布十分明 显的楚雄市来说，人工增雨与人工防雹是消除自然灾害、趋利避害的有效方式。楚雄市的自然灾害每年都发生，查看1971～2007年的降水统计数据可知，楚 雄市每年都有旱灾，影响着小麦、水稻、玉米和蚕豆等粮食的顺利生产，干旱时期不仅导致粮食减产，还造成农村的蓄水量大幅度减少，影响来年的农业生产。

根据气象资料进行统计分析得出，降水量距平百分比零0Pa的时候就会出现轻微干旱的情况，1971年楚雄市的降水距平为-13%，1972年 为0，1973年为-4%。根据楚雄市从1971至2007年的降水距平百分比得知，该市在这3内a内降水量成波动的状态，其中2a属于干旱年份，50% 以上的年份都属于干旱年，楚雄市农业与经济的发展都受到了自然灾害的危害。而冰雹灾害对整个楚雄的粮经作物的危害也是致命的，每年受冰雹危害的单烤烟一项 就达上万亩，最大年成达亩2666.7hm2。增雨防雹工作从开始就受到老百姓的高度关注。

人工增雨防雹作业指挥系统的现状

2.1 人工增雨防雹作业对象上的盲目

人工增雨防雹作业对象上的盲目性就是指挥系统缺乏针对性，没有客观的、完整的、科学的作业条件和工作指标。人工增雨和防雹作业都是对地区上空 的云层施加影响，使降水量增加或使云中的冰雹不能发展成冰雹，因此这项工作的针对性要求高，对作业人员和指挥人员是一个严峻的考验，甚至有的作业点不在雷 达的探测范围，或在雷达盲区、或雷达衰减的情况下，无法正确判断有效的作业云层。

2.2 人工增雨防雹的效果没有有效的监测手段，最近至今还有争

几年楚雄州遭受了严重的干旱，人工增雨防雹作业指挥系统的最大的不足缺点是目前为止人工增雨防雹的效果没有有力的数据来支农业科技论文。虽然人工增雨防雹作业几十年来取得了不少的成就，但是效果好与否至今还有争议，因此，在人工增雨防雹的效果问题上有待于进一步提升继续进步。

2.3 人工增雨防雹的科研是最大的薄弱环节，科技储备不

人工增雨防雹是一个系统工程，从科学选择作业点开始，到建设规范化作业点，到作业指挥、效益评估和分析，都需要有力的科技支撑，理性作业，适时适地适度作业都需要科研的支持。人工增雨防雹指挥系统的应用对策

3.1 指挥系统的作业对象要明

楚雄市连续几年发生旱灾，对该市的农作物及蓄水量造成不同程度的危害，严重影响着楚雄市的农业和经济的发展。对此问题楚雄市采取了人工增雨的 措施，最大限度的减少了旱灾和冰雹对农作物的危害，然而人工增雨和防雹作业面对的是不同作业对象的选。因此，人工增雨、防雹作业的指挥系统排除选择对象时 的盲目性，必须根据天气系统的实际情况，认真进行对作业对象的选择，避免作业效果低下，带来不良效果作业。

3.2 科学完善监测分。

人工增雨防雹作业指挥系统必须作业对象进行科学严谨的监测分析，提高人工增雨防雹作业的效率，指挥系统的检测分析主要包括对当天的天气状况进 行分析，选择哪一段的云进行人工增雨防雹，并将分析结果通过地理信息系统表示出来，以便以后工作的科学、客观地进行。检测分析必须全面进行，对于天气条 件、雷达作业、卫星、增雨防雹潜力数值以及闪电检测等都进行分析，结果用地理信息系统直观地表示出来。

3.3 利用先进的作业装备网络化管理系。

人工增雨防雹作业指挥系统目前已经实现了网络化管理，指挥系统的工作效率有了大幅度的变化。指挥系统利用互联网能做到网络化管理，安全、查询、统筹管理各种作业装备，有利于指挥系统提高其工作效率，有效排除人们对人工增雨防雹作业效果的怀疑。

结语

篇3：人工增雨防雹作业指挥系统探析

关键词：人工增雨,防雹作业,指挥系统

1 楚雄市对增雨防雹的需求

人工增雨是指采用人为方法对一个地区上空可能下雨或正在下雨的云层施加影响, 开发云中潜在的降水资源, 使降水量增加。人工防雹是指采用人为的办法对一个地区上空可能产生冰雹的云层施加影响, 使云中的冰雹胚胎不能发展成冰雹, 或者使小冰粒在变成大冰雹之前就降落到地面。对于降水量季节分布十分明显的楚雄市来说, 人工增雨与人工防雹是消除自然灾害、趋利避害的有效方式。楚雄市的自然灾害每年都发生, 查看1971~2007年的降水统计数据可知, 楚雄市每年都有旱灾, 影响着小麦、水稻、玉米和蚕豆等粮食的顺利生产, 干旱时期不仅导致粮食减产, 还造成农村的蓄水量大幅度减少, 影响来年的农业生产。

根据气象资料进行统计分析得出, 降水量距平百分比零0Pa的时候就会出现轻微干旱的情况, 1971年楚雄市的降水距平为-13%, 1972年为0, 1973年为-4%。根据楚雄市从1971至2007年的降水距平百分比得知, 该市在这3内a内降水量成波动的状态, 其中2a属于干旱年份, 50%以上的年份都属于干旱年, 楚雄市农业与经济的发展都受到了自然灾害的危害。而冰雹灾害对整个楚雄的粮经作物的危害也是致命的, 每年受冰雹危害的单烤烟一项就达上万亩, 最大年成达亩2666.7hm2。增雨防雹工作从开始就受到老百姓的高度关注。

2 人工增雨防雹作业指挥系统的现状

2.1 人工增雨防雹作业对象上的盲目

人工增雨防雹作业对象上的盲目性就是指挥系统缺乏针对性, 没有客观的、完整的、科学的作业条件和工作指标。人工增雨和防雹作业都是对地区上空的云层施加影响, 使降水量增加或使云中的冰雹不能发展成冰雹, 因此这项工作的针对性要求高, 对作业人员和指挥人员是一个严峻的考验, 甚至有的作业点不在雷达的探测范围, 或在雷达盲区、或雷达衰减的情况下, 无法正确判断有效的作业云层。

2.2 人工增雨防雹的效果没有有效的监测手段, 最近至今还有争

几年楚雄州遭受了严重的干旱, 人工增雨防雹作业指挥系统的最大的不足缺点是目前为止人工增雨防雹的效果没有有力的数据来支, 。虽然人工增雨防雹作业几十年来取得了不少的成就, 但是效果好与否至今还有争议, 因此, 在人工增雨防雹的效果问题上有待于进一步提升继续进步。

2.3 人工增雨防雹的科研是最大的薄弱环节, 科技储备不

人工增雨防雹是一个系统工程, 从科学选择作业点开始, 到建设规范化作业点, 到作业指挥、效益评估和分析, 都需要有力的科技支撑, 理性作业, 适时适地适度作业都需要科研的支持。

3 人工增雨防雹指挥系统的应用对策

3.1 指挥系统的作业对象要明

楚雄市连续几年发生旱灾, 对该市的农作物及蓄水量造成不同程度的危害, 严重影响着楚雄市的农业和经济的发展。对此问题楚雄市采取了人工增雨的措施, 最大限度的减少了旱灾和冰雹对农作物的危害, 然而人工增雨和防雹作业面对的是不同作业对象的选。因此, 人工增雨、防雹作业的指挥系统排除选择对象时的盲目性, 必须根据天气系统的实际情况, 认真进行对作业对象的选择, 避免作业效果低下, 带来不良效果作业。

3.2 科学完善监测分。

人工增雨防雹作业指挥系统必须作业对象进行科学严谨的监测分析, 提高人工增雨防雹作业的效率, 指挥系统的检测分析主要包括对当天的天气状况进行分析, 选择哪一段的云进行人工增雨防雹, 并将分析结果通过地理信息系统表示出来, 以便以后工作的科学、客观地进行。检测分析必须全面进行, 对于天气条件、雷达作业、卫星、增雨防雹潜力数值以及闪电检测等都进行分析, 结果用地理信息系统直观地表示出来。

3.3 利用先进的作业装备网络化管理系。

人工增雨防雹作业指挥系统目前已经实现了网络化管理, 指挥系统的工作效率有了大幅度的变化。指挥系统利用互联网能做到网络化管理, 安全、查询、统筹管理各种作业装备, 有利于指挥系统提高其工作效率, 有效排除人们对人工增雨防雹作业效果的怀疑。

4 结语

人工增雨防雹作业指挥系统实用型强, 为人工增雨防雹的决策指挥提供了技术支撑, 因此, 本系统很有推广应用价值。人工增雨防雹作业指挥系统人工增雨防雹作业紧密结合增加降水量和防雹的业务实际, 需要进一步完善功能, 要切实加强作业效果检验工作, 这样在实际业务中更能发挥最大效益。

参考文献

[1]何萍, 李宏波, 王树超.云南高原楚雄市干湿度变化分析[J]楚雄师范学院学, 2010 (09) .

篇4：人影指挥系统研究与设计

【关键词】人工影响天气；OM手机；GPRS通信

【中图分类号】TP319

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0005-02

引言

随着经济社会发展对人影作业需求的增大，传统的作业指挥方式已不能满足日益增长的社会需求，特别是人影作业面临的诸多矛盾：水资源短缺与经济社会发展对水资源需求之间的矛盾，干旱冰雹等极端天气事件增多与农经作物保护之间的矛盾，日益增加的作业量与日益繁忙的空域之间的矛盾等等，这些矛盾都要求必须不断提高人影作业的指挥水平和技术含量，不断提高人影作业的效益。但是，目前在省级人影作业指挥方面尚没有一套完整的可以推广应用的指挥系统，没有客观定量的作业指针、催化剂量，作业信息收集还处于人工状态，因此迫切需要建立一套实用的人影作业指挥与信息收集平台。

1　总体设计

本系统用于人影作业中，实现作业信息的下达和回馈，实现了作业人员上岗刷卡，作业授权，作业指导，紧急状况处理等信息交互功能。本系统包含的功能有：ID刷卡功能、GPS定位功能、用弹量检测功能、方位角仰角检测功能、手写功能、GPRS功能等。

1、刷卡功能：可以读取EM4100及其兼容ID卡，并能把数据传送给OM手机。OM机把ID卡号发送给中心服务器验证获得作业授权。

2、GPS定位功能：使用GPS模块SKGl6A2采集GPS数据传送至OM手机，OM手机解析GPS发送的NMEA-0183格式的数据，得到经纬度，海拔，时间等信息。

3、用弹量检测功能：采用ADXL345的震动检测功能实现用弹量的计数。

4、方位角仰角检测功能：采用HMCl022磁阻传感器检测地磁和ADXL345加速度传感器检测出的3轴加速度通过计算来获得方位角和仰角的数据。

5、手写功能：用户可以在触摸屏上完成作业信息的输入，确认等操作。

6、GPRS功能：OM手机集成移动网络通信模块，可以在任何有移动信号的地方实现实时联网，及时接收上级指令和当前信息上报。

2　系统硬件设计

OM，英文Operation-Mobile，是MCIP作业信息前端处理机，以下简称作业手机。现场操作系统有四部分组成：OM手机，OM手机背板，方位角数据采集板，用弹量和仰角数据采集板。OM手机与手机背板通过串口通信，背板通过无线与检测板通信，OM手机发送指令到背板，背板判断指令功能，并决定执行指令功能。从而实现整个系统在OM手机的控制下有序地工作。

2.1　OM手机硬件结构

OM手机选用的是P1300智能无线采集模块，它是基于MT6225手机平台上开发的一款专门用于嵌入式行业的，集GPRS无线通信，采集，控制，处理为一体的核心模块。OM手机模块作为现场操作系统的主控，其资源已经实现TFT-LCD的控制与驱动，GPRS数据的传输，并能实现各模块及部件的操作与控制。设备时间校准；触摸屏的控制；短信传输；内植输入法及音频编、解码等。

2.2　背板硬件结构

背板采用STCl2LE5A-60S2作为控制芯片，实现的功能有ID卡读卡，无线通信参数配置，与OM手机通信，指令的分析和回馈，GPS信息的采集。

2.2.1　背板电源电路

背板采用OM手机的电池供电，OM手机可以通过控制埠（GPIO）给背板进行上电和掉电，OM背板上采用三个电源转换芯片（PAM3101）分别控制无线模块，GPS模块，和背板其它部件的供电。

2.3　检测板硬件结构

2.3.1　仰角检测板电路框图

仰角采集板采用STCl2C5A60S2作为控制芯片，ADXL345传感芯片加速度传感器的数据采集，并通过计算得出仰角。通过无线与背板进行通信，利用加速度传感芯片ADXL345实现用弹量的计数。还具有FLASH-DATA（类似EEPROM）功能实现数据的保存，检测板用一块1800mAh的锂电池进行供电。

2.3.2　方位检测板电路框图

方位采集板同样采用STCl2C5A60S2作为控制芯片，HMCl022测量地球磁场算得当前的方位角，与仰角采集板一样，通过无线与背板通信。

3　软件部分

3.1　OM手机程序结构说明

OM作业终端主程序分四层模式显示层、控制层、数据层、业务逻辑交互层。

显示层：主要完成绘制OM需要的各种接口

控制层：分析屏幕触点位置，根据当前的业务逻辑决定执行的具体业务逻辑操作

数据层：数据层完成各项指令的组合后，回馈组合结果

业务逻辑交互层：主要负责与平台的数据轮询操作，或者作业指令并通知OM作业人员

3.2　OM背板程序结构说明

OM背板负责OM手机和检测板的通信，背板控制芯片芯片负责控制这个系统的协调运行。下面将对主控制芯片程序的设计思想和流程进行讲解。

OM背板采用STCl2LE5A60S2作为控制器，该芯片有60k的程序存储空间，两个16位定时器TO和T1，两个串口UARTl和UART2，8路ADC，EEPROM以及PCA，工作电压为3.3v。

3.3　采集板程序结构说明

采集板负责传感器数据的采集，处理。采用STCl2C5A60S2作为控制器，与STCl2LE5A60S2唯一的区别是供电电压为5V。采集板的程序架构与背板相同，只是实现的功能不同。

4　总结

该项目实施目的在于建设一套实用的、可推广应用的人影作业指挥与信息收集平台，使人影作业指挥客观化、科学化、指标化，从而切实提高人影作业的技术水准、科技含量及有效性，提高信息交换的时效及准确性。该系统的建设，将显著提高人工影响天气业务的现代化水平，符合现代气象业务发展方向，对人影事业的发展具有重要意义。

参考文献

[1]　赵静，青泉，顾清源，一次对流性强降雨过程的雷达特征分析[J].高原山地气象研究，2010，30（2）：46-50

[2]　孙向明，毛夏，李兴荣，基于三维网格的双多普勒雷达数据合成算法[J]，热带气象学报，2008，24（4）：359-366

[3]　DOPPLER　RADAR　METEOROLOGICAL　OBSERVATIONS　U.S.DEPARTMENTOF　COMMERCE／National　Oceanic　and　AtmosphericAdministration，2007

[4]　胡明宝，天气雷达探测与应用[M].北京：气象出版社，2007

[5]　俞小鼎，等，普勒天气雷达原理与业务应用[M].北京：气象出版社，2006

[6]　CINRADPUP使用手册V10.O.北京敏视达雷达有限公司，2004

[7]　彭浩信息空地传输显示系统及应用，气象，2005，31（7）：80-84

[8]　杨欣51单片机应用从零开始，北京：清华大学出版社，2008.1

[9]　张毅刚单片机原理及应用高等教育出版社，2010.5

篇5：人影防雹指挥作业系统

黔南州2009-04-11天气过程防雹作业效果分析

根据2009-04-11黔南州冰雹天气过程,利用雷达回波资料对人工防雹进行作业效果分析.

作 者：林廷友 LIN Ting-you  作者单位：贵州省黔南自治州气象局,贵州都匀,555807 刊 名：贵州气象 英文刊名：JOURNAL OF GUIZHOU METEOROLOGY 年，卷(期)：2009 33(4) 分类号：P48 关键词：人工影响天气   作业效果分析  

篇6：人影防雹指挥作业系统

关键词：天气雷达,人工防雹作业,指挥系统

若要保障人工防雹作业指挥顺利进行, 首先必须对冰雹云进行深入分析。冰雹是由普通雷雨云在迅速发展的过程中, 在上升气流与下降气流, 以及云内水汽的共同作用下形成, 而产生冰雹的云便是冰雹云。冰雹云有水平和垂直结构, 处于漂浮的运动状态。而要深入掌握冰雹云的形态特点, 必须借助天气雷达, 天气雷达在人工防雹作业指挥中扮演探测和指挥的重要角色, 并且天气雷达结合市、县观测网观测冰雹云的形态特点恰到好处。

1 传统作业指挥系统的弊端

由于当下雷达产品众多, 其探测效果有所差异, 比如常规X波段数字化天气雷达, 据作业经验可知, 该雷达即便在人工防雹作业指挥方面具有一定程度上的优越性, 但受自身条件的制约, 仅显示反射率场的分布情况, 使其探测效果大打折扣。为规避常规X波段数字化天气雷达仅显示反射率场的分布情况的弊端, 部分市县引进了多普勒天气雷达, 似乎解决了常规X波段数字化天气雷达无法解决的问题, 甚至可充分体现云体流畅的结构特点, 但在具体操作中, 其弊端显而易见。多普勒天气雷达的体扫仰角太少 (14 个) , 而且在探测冰雹云的垂直结构时, 其分辨率低, 给作业指挥带来极大不便。令人惊奇的是, 多普勒天气雷达虽然规避了常规X波段数字化天气雷达仅显示反射率场的分布情况的弊端, 但常规X波段数字化天气雷达通过垂直剖面探测, 却可规避多普勒天气雷达无法清晰探测冰雹云垂直结构的弊端, 如此看来, 二者孰优孰略, 目前无法做出准备判断。通过以上分析我们发现, 两类雷达各有利弊, 若将二者联合, 方可完全掌握冰雹云的形态特点。另外, 同时参考多普勒雷达探测资料和常规X波段数字化天气雷达探测资料, 可在海拔落差大, 且有地物遮挡的情况下, 成功地冰雹云进行探测。

2 市县级人工防雹作业指挥系统

2.1 雷达资料实时下载子系统与多雷达人影作业指挥子系统

雷达资料实时下载子系统为多雷达人影作业指挥子系统提供服务。在ftp技术作用下, 按照用户要求, 下载远程雷达的探测结果, 即基数据 (产品) , 并将所下载的内容及时输入计算机内, 便于在后续流程中进行处理和使用。在后续流程中, 多雷达人影作业指挥子系统发挥作用, 最终完成资料显示及产品管理。在资料显示方面, 通过多雷达人影作业指挥子系统, 可显示人影作业点参数、地理信息、闪电资料, 还可显示数据质量的调控、数据格式的转化;在产品管理方面, 多雷达人影作业指挥子系统可完成对多雷达及多产品的管理。另外, 人影作业指挥也需要多雷达人影作业指挥子系统实现。

然而, 某一种雷达的数据, 一般会对应相应的存储格式, 当雷达种类众多时, 在数据处理和显示问题上具有诸多不便之处。另外, 某一种雷达, 其探测方法与另一种雷达有所差异, 比如, 在实际业务中, 采用多普勒雷达进行探测, 但多普勒雷达的探测方法为体扫法, 其探测方法较为单一, 相比之下, X波段雷达的探测方式较为多样化, 概括而言, 主要有以下三种: (1) PPI; (2) RHI; (3) CAPPI。在本次调查中, 我们发现, 某些市县采用“市县级人工防雹作业指挥系统”, 该系统可充分处理所有雷达所反馈回的基数据。“市县级人工防雹作业指挥系统”的作用原理如下:将极坐标下各种格式的基数据, 转化为直角坐标下的统一格式, 仅依靠数据文件的信息头达到辨识各种雷达及其产品的基数据的目的。

2.2 宽带网空域请令子系统与人影业务报表管理及统计子系统

宽带网空域请令子系统服务于作业请令与作业时限。对于作业请令, 宽带网空域请令子系统完成其播报功能;而对于作业时限, 宽带网空域请令子系统完成其报警功能。在市县作业空域请令方面, 宽带网空域请令子系统基于实施通信及数据库, 并在多媒体技术的辅助下完成空域请令。

宽带网空域请令子系统为人影业务报表管理及统计子系统提供服务, 完成作业信息统计查询以及所有报表的生成。

3 市县级人工防雹作业指挥系统开发

3.1 市县级人工防雹作业指挥系统设计程序语言

在市县级人工防雹作业指挥系统中应用VB语言及VC语言的目, 主要体现在两个方面: (1) 吸收全新技术和算法, 为人工影响天气及气象雷达服务。 (2) 便于实际应用。VB语言作用于数据库和指挥互交界面, VC语言作用于图形图像处理。

3.2 多媒体、通信、GIS等相关技术

远程雷达的探测数据下载依靠ftp通信技术;雷达基数据坐标转化依靠MFC图形处理技术, 同时, 数据质量控制以及二次产品的计算和显示, 也可依靠MFC图形处理技术完成。作业指挥信息通过数据库进行管理;作业请令与作业时限可通过多媒体语音技术完成。GIS技术主要起定位作用, 另外还可测量经纬度。通过GIS测量, 确保系统准确获知雷达回波的经纬度。

4 结束语

市县级人工防雹作业指挥系统通过最新多媒体技术, 并在通信技术、图形图像处理技术的辅助下建立而成, 可促使本地雷达联合远程雷达, 从而提升雷达探测质量, 另外, 还可进一步完善作业指挥流程。在该系统内部, 多普勒雷达具有预报回波变化情况的优点, 而X波段可成功完成人工防雹实时指挥。总之, 二者联合为我国的人工防雹作业指挥带来了全新思维, 使其探测结果更准确, 更具有研究价值。

参考文献

[1]赵斌, 杨斌, 计沫, 李靖贤, 崔喜龙, 韩桂娥.蔚县烟叶人工防雹工作探讨[J].现代农业科技, 2015 (05) .

[2]支竣, 陈春艳, 毛炜峄.新疆喀什西部新一代天气雷达产品的冰雹预警指标研究[J].冰川冻土, 2014 (01) .

[3]纳丽佳, 朱睿, 姜莹.市县级人影指挥系统设计与实现[J].电子技术与软件工程, 2013 (21) .

[4]刘志, 祁红彦, 陈章, 宋智.基于雷达产品的人工增雨作业指令实时计算软件[J].气象科技, 2013 (03) .

篇7：雷达观测在防雹作业中的应用

关键词 雷达观测；防雹作业；应用

中图分类号：P482；S427 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）01--02

冰雹作为局部地区的一种灾害性天气，在对数值预报或天气图进行分析的过程中很难发现冰雹的出现，而雷达的使用为监测冰雹云的活动提供了强有力的技术支撑。为了将雷达的功效充分发挥出来，监测人员必须对环境对流条件、大尺度环流天气背景进行熟练掌握；同时，要时刻关注冰雹云的前期特征，并在此基础上将冰雹天气雷达的监测工作做好。冰雹云的雷达回波特征不仅具有许多共性，还有明显的地方性特征存在。经过实践表明，不同地区和季节、不同类型的雹云、不同的发展阶段都存在有明显的差异。

1 冰雹天气的雷达观测要求

冰雹云在发生和发展的过程中具有十分明显的突发性特征，通常情况下对流云在转换为冰雹的过程中只需要30 min，从初始回波到降雹现象出现有时只需要十几分钟，虽说降雹范围有限，但是却表现出了明显的局地性特征。在对雹云进行监测之前，监测人员需要制定出一系列科学、合理的监测方案，主要包括统计降雹资料、对雹云、雷雨回波的气候统计进行对比分析，为了更好地判断相关指标，需要熟练掌握回波的特征量和回波参数；对于目标区域内一天内的冰雹时间分布和地理分布也要进行熟练掌握[1]。此外，要将影响本地产生冰雹天气的主要天气系统分型、概率分布的统计研究工作做好，这样可以为监测冰雹云的大尺度天气背景提供方便，从而对冰雹的相关天气预报信息进行熟练掌握。

在使用雷达对冰雹进行监测的过程中，如果判断不清天空云况的宏观情况，需要实现定时搜索功能。搜索观测步骤要以先低仰角、远距离，后高仰角，近距离的搜索要求进行。如果对流回波不具有生成冰雹的条件、仍然属于雷雨回波或者是普通阵雨时，为了更好地查看雷雨回波是否有向冰雹云回波进行转变时，可以实行监测性观测方法。一般情况下，如果雷雨回波发展比较强盛，此时的观测间隔要保证在15 min之内进行。一旦雷雨回波向冰雹云回波进行转变时，应当对其进行连续型的跟踪观测，监测人员要确保获取到的冰雹云回波单体或者在三维空间中的系统资料尽可能完整[2]。应选取不同增益衰减的PPI和几个不同的仰角和1～2个单体的RHI作为不同的观测方案，在操作过程中要确保速度够快，只有这样才能保证捕捉到更多的回波图像信息。

2 冰雹云雷达回波综合参考特征

2.1 冰雹云雷达回波性状特征

在雷达平面显示图上，一旦有“人”字形的带状回波出现，很容易在“人”字形的两带交界处出现降雹现象；如果有钩状现象在出现在对流云的发展阶段，此时在钩的位置处通常是强的回波中心，也可以称之为降雹点；如果有手指装的回波在回波中出现，而连接主体和指尖出往往是发生冰雹云的主要区域；如果有涡旋状回波或者“V”型缺口的回波出现，在其顶端的强回波区域内是发生冰雹的主要区域。

2.2 冰雹云发展的重要特征

冰雹云在发展过程中的重要特征是雷达回波增长的速度比较快，雷达回波在增加过程中的开始时间往往是生成冰雹的3 min之后，5～8 min之内雷达回波的高度达到最大值，此时冰雹云内的含水量也达到了最大值。通过观察雷达垂直剖面图可以看出，强回波顶高、回波强度以及回波顶高在短时间内都开始大幅度增加，在5 min内增大了1 000～2 000 m。由此可以看出，识别雹云的最重要方法就是在出现降雹天气之前查看回波在短时间内是否出现大幅度增长。

2.3 超级单体雷达回波

在垂直剖面图上对超级单体进行分析，气流在上升过程中垂直方向的速度比较大，在极短的时间之内水汽很难凝结膨胀，在云中其他部位形成的降水粒子很难进入到这个区域内，所以很容易有弱的回波区出现，就是我们称为的穹窿。在最大上升气流区的上部，出现了一个强的回波区即含水量的累积区或者可以称之为冰雹增长区。在它的上面出现了冰雹云的高回波区，而其后侧是强回波区，又可称之为回波墙，在其前侧是悬挂回波。经过雷达实际的监测表明，在距离雷达高度显示上有回波穹庐、回波墙、悬挂回波以及旁瓣回波出现，这些都可以称之为强雹云。

2.4 冰雹云回波高度特征

通过对雷达垂直剖面图进行分析发现，反映对流云运动的强弱可以用雷达回波垂直发展高度来进行表述。通常情况下，回波顶高随着积雨云垂直发展的变化而变化，积雨云发展越高，回波顶高也会增加，出现冰雹的概率就会越高。如果云层中水的含量比较少，出现降雹的可能性就会大幅度降低，这是因为云内上升气流的强弱很难通过回波顶高来进行反映，回波顶高只是对云内较大降水粒子达到的高度进行反映，在形成冰雹的过程中需要借助于强大的上升气流。此外，查看回波顶是否穿过对流层云顶也可以作为判断雹云的指标，它可以有效地反映出云顶部上升气流的强弱。结合各种气象资料和多年的观测经验表明顶部超过对流层的雷暴中有80%会出现降雹现象。

3 雹云回波特征在人工防雹工作中的应用

在进行人工防雹作业的过程中，作业人员除了结合自己的宏观观测外，还要借助于雷达探测进行。结合多年的工作经验和对雷达回波特征进行科学分析，作业人员可以根据雷达监测到的雹云形状、雹云回波强度、雹云变化等资料，对雹云进行准确识别，找出合理的人工防雹作业部位，要时刻抓住作业时机，将冰雹出现的可能性降到最大，减轻冰雹灾害造成的损失。

通常情况下，对快速发展或者在局部地区生成的单体回波要引起作业人员的关注，要对其进行密切关注，当雷达回波强度中心和放炮站之间的距离在70 km的范围时，要同空域管理部门及时进行联系，制定出一系列科学有效的防雹作业方案，作业人员和装备要时刻处于随时待命状态。

冰雹云回波参数的判定：回波高度在一分钟内增加了400 m或者回波强度在每分钟之内平均上升了2 dbz，或零度层以上出现强回波；或云体正负温度比大于1∶2。在进行人工防雹作业的过程中，作业部位要选择在冰雹云体的前沿部位；同时，要确定上升气流区域防雹作业时机及用弹量与雷达回波强度、回波顶面积和回波单体面积、温度、回波性状的关系。

4 结论

综上所述，将冰雹天气的雷达观测要求与天气雷达判别冰雹云回波参考特征进行结合，借助于雷达对海南省三亚市的回波进行分析，這种方法可以提前判断出冰雹云。观测人员一旦发现冰雹云回波特征，就要迅速开展人工防雹作业，从源头上阻碍冰雹云进一步的发生、发展，将冰雹灾害对农业生产的影响降到最低，从而更好地为农业生产服务。

参考文献

[1]郑国光，陈跃，王鹏飞，等.人工影响天气研究中的关键问题[M].北京：气象出版社，2005.

[2]孙国德，裴巨才.雷达识别雹云指标和防雹作业方法[J].山西气象，2001（2）：32-37.

篇8：武警卫勤指挥作业系统的研制

“武警卫勤指挥模拟训练系统(网络版)”的成功研发,为武警部队各级卫勤相关人员提高在处置突发事件过程中的卫勤组织指挥能力提供了一个近似实战背景的模拟训练环境,受到参训人员的一致肯定,具有较高的应用价值。但是,由于涉及到小型局域网的组建经费难以保证、相关编制体制限制、各基层单位信息化水平参差不齐以及集中组织训练时间难以保证等诸多现实问题的制约,网络版“武警卫勤指挥模拟训练系统”的推广受到一定的限制。为了满足武警基层各级卫勤相关人员在日常工作状态下随时能够利用相关软件开展卫勤指挥模拟训练,不断提高其对卫勤基础理论知识的理解、掌握以及处突现场实施卫勤组织指挥的能力,根据武警部队自身的作战背景、任务特点,我们编制了“武警卫勤指挥作业系统”。

2 开发环境和工具

基于Windows XP操作系统,使用Visual C++6.0开发,数据库采用Access 2003。Windows XP操作系统是目前最为流行的操作系统,其优点是用户熟悉程度高、便于操作、性能稳定、程序兼容性好,而VC6较为稳定,与Windows XP间的兼容性最好,不存在版本间差异,开发出的程序在各版本的Windows XP系统下均能很好运行。Access 2003也是较为流行的单机版数据库,同为微软的产品,不存在兼容问题,在处理少量数据时性能较为突出,适合本系统使用。

3 系统结构

“武警卫勤指挥作业系统”由卫勤标图、减员预计、保障能力分析、卫勤保障预案检索和卫勤文书拟制等5个部分构成(如图1所示),可以实现以军标和《武警部队常用标号规定》为内容的要图标绘、正确预计参战单位的减员情况、依据减员预计情况对本级和下级单位的保障能力进行正确分析、常用卫勤保障预案快速查找功能以及基于Word的常用卫勤文书拟制功能。

4 系统实现

4.1 系统界面

系统整体界面如图2所示。

4.2 系统功能的实现

代码如下:

5 系统特点及应用

“武警卫勤指挥作业系统”具有以下几个特点:一是针对性较强。卫勤指挥是武警部队处突维稳行动中的一个重点,同时也是难点所在。系统设计紧紧围绕武警卫勤工作实际,有效解决了武警部队卫勤工作实践和院校卫勤指挥教学中迫切需要解决的问题。二是开发技术先进。使用组件化开发的方法,方便系统的升级改造。如标图部分,在新版战术标图发布后,可方便地进行替换,保证和其他系统的兼容性。三是系统界面友好,操作方便,可以保障人-机有效结合。

该系统不但能够用于院校卫勤组织指挥教学,实现理论知识与实际操作的有机结合,而且在上级相关部门的大力支持下,该系统已成功配发到武警基层卫勤机构,机构相关人员可以根据自身条件和需要自主开展卫勤指挥模拟训练,从而切实提高基层卫勤机构相关人员的卫勤组织指挥能力,实用、好用,真正实现为基层服务的宗旨,受到基层单位的广泛好评。

参考文献

[1]张义,张璐璐,马开城,等.卫勤力量优化部署决策支持系统设计与研发[J].解放军医院管理杂志,2008,15(7):673-675.

[2]罗元,邹成璐,邹逢兴.模拟训练系统的操作控制台软件开发和设计[J].计算机工程与科学,2005,27(11):104-106.

[3]杨南征.虚拟演兵——兵棋、作战模拟与仿真[M].北京:解放军出版社,2007.

篇9：人工防雹作业和试验设计

1.1 人工防雹性质

目前人工防雹可归纳为3种, 第1种为实用作业, 目的是在某一地区减少冰雹灾害, 不进行任何试验研究, 尽量用成熟或大家公认的知识和技术方法。第2种是研究性, 目的是试验研究, 明确或在一定程度上解决某些人工防雹科学和技术问题。第3种是作业和试验研究, 实际上往往是以一个目的为主, 另一个目的为辅。如以减灾为主兼顾研究, 或以研究为主, 兼顾减灾作业。我国各地主要是第3种方法, 这既可减轻当地冰雹灾害, 又可提高人工防雹科技水平。

1.2 人工防雹作业或试验的目的

通过人工方法搞好减灾作业, 找到适合当地最佳的作业方法, 为制定科学作业方案提供可靠的技术指标, 为提高当地的防灾减灾能力, 服务地方经济的水平。

1.3 人工防雹作业或试验的规模

规模大小主要取决于可投入的人力、物力, 同时要考虑环境条件和组织指导者的经验与能力。各市搞偏重于减灾性的人工防雹时, 由小到大逐步发展。一定要点面结合、以点带面。

2 人工防雹的科学依据和技术路线

2.1 科学依据

对于减灾目的的人工防雹, 要说明采用什么防雹原理, 用什么防雹作业方法, 国内用此原理和方法的成功情况。催化方法在我国主要是用高炮或火箭把碘化银送到云中。用高炮防雹需要做一些分析, 这是由于高炮弹中碘化银成核率低, 打的高度会有局限性。但在实践中, 群众是非常认可的, 以研究为目的的人工防雹要说明研究该问题的基础、依据和解决的可能性。例如试验的目的是发展一种优化的作业方法, 比原有的方法更客观、更定量, 且效果更好。

2.2 技术路线

2.2.1 以减灾为目的的人工防雹

以减灾为目的的人工防雹采用引进竞争原理, 要抓好作业工具和布局。目前以使用高炮和火箭相结合的方法为好。要合理布局需要保护的地区, 有重点保护区, 有纵深和层次的布局。作业指挥要正确、及时、到位。降雹和灾情要及时收集分析。

2.2.2 以试验为主的人工防雹

对于以试验为主的人工防雹, 如发展一种以优化的作业方法为目标的试验, 可以有以下技术路线: (1) 对当地历史上几次有雷达和降雹资料的冰雹云进行数值模拟及人工催化试验, 总结概括出最佳的作业方法。 (2) 把最优方法用到实际作业中, 检验它的效果。 (3) 试验用当天现场的数值模拟提供的最优作业方法进行作业。检验其效果, 通过计算、实践、检验、改进、再实践, 有可能提出新的、更客观、更定量、更有效的作业方法。

3 冰雹云的预警

3.1 冰雹云的短期预报

当天4~12 h有无冰雹云的短期预报对人工防雹作业或试验研究都很重要, 应尽力做好。冰雹云的短期预报方法目前主要有3类, 即雷达观测资料分析预报方法, 天气图预报方法和云模式预报方法。

3.2 冰雹云的识别

目前常用的识别冰雹云方法主要是用雷达及探空资料。雷达的数值化装置是必要的, 它通过观测积累及相应的统计分析, 总结出适用于当地的识别指标;外地的指标可供参考和启发。从国内外经验来看, 负温区 (大约-2℃~15℃) 的雷达强回波的强度和厚度是一个关键指标, 这也是冰雹在云中的累积区。要注意提前识别指标, 不要当冰雹在云中已经形成, 快降雹时才去识别, 要在冰雹形成初期识别。

4 人工防雹作业

4.1 防雹作业

4.1.1 高炮防雹

用高炮来防雹, 快捷安全, 而且效果很好。但目前高炮防雹仍有不足之处, 一是打的低, 只有4~5 km;二是碘化银的成核率较低, 约只有1 010~1 011个/g。4.1.2火箭防雹火箭防雹射程高, 碘化银的释放是通过燃烧, 这在一定程度上弥补了高炮的不足。但火箭作业也有其弱点, 如发射的准确性、作业技术要求高等。目前国内防雹工具高炮和火箭是首选, 最好是结合使用, 彼此取长补短。

4.2 作业方法

作业方法是人工防雹成败的一个关键环节, 各地在人工防雹实践中积累了许多经验, 如高炮作业时要求快、准、狠, 尽量打到冰雹云的强回波区域等。为了克服这方面的盲目性, 应该把实践经验、雷达观测和数值模拟结合起来, 通过当地冰雹的观测和数值模拟了解其结构和演变特点。经过许多个例的数值模拟, 结合经验, 寻找优化的作业方法 (指作业时间、部位、剂量、多次作业的必要性等) , 然后去试验、改进、发展。较好的作业方法是:作业时机以冰雹在云中形成初期为好。如果识别冰雹云的强回波强度为45 dbz, 则当云中强回波强度达到35~40 dbz时作业, 作业部位以在-15℃~-5℃的高度为佳。

4.3 作业指挥

作业指挥包括作业指挥者和指挥技术系统。人工防雹作业指挥应选择高科技水平人员来担任, 具体是指有扎实的云物理知识, 有较丰富的人工防雹经验, 有组织指挥能力的高级科技人员。各地的人工防雹作业除上级领导支持和财力支持外, 很大程度上依赖于组织指挥者的水平和技术装备水平。指挥技术系统应保证及时提供雷达观测信息和模式计算结果, 空域管理部门与作业地点通信畅通、各作业点的作业技术质量。

5 人工防雹的效果分析

以减灾为目的的人工防雹必须对防雹效果进行认真、仔细的分析。效果检验是一个难题, 目前还没有一个公认的、很方便的方法, 严格的随机统计方法在实际中很难实行。统计方法中与历史的对比以及区域回归两种方法是可以使用的, 物理检验和数值模拟检验也要进行, 但它们也有局限性。如物理检验作业后的变化, 不一定能直接说明防雹效果。数值模拟的预测能力目前还不高。但是多数检验方法的利用和结合, 可以起到相辅相成的作用。因此为了做好效果分析和检验, 必须取得尽可能完整的降雹和灾情资料。

5.1 防雹情况的监测和资料收集

要尽可能地布置一些测雹板和测雹计。测量降雹的起止时间, 冰雹大小、形状、浓度、降雹动能等。有条件的地方还可以收集一些冰雹样品, 进行冰雹胚胎、层次、密度、结构等微物理特征的测量分析。每次降雹后, 都要及时组织人员去降雹现场进行降雹和灾情的调查、考察和收集资料, 除了防雹保护区外, 在周边和对比地区也应去调查。

5.2 灾情的调查和资料收集