基于GPS/北斗卫星和GIS技术集成的飞机人工增雨指挥系统设计与应用

针对国内飞机人工增雨指挥系统的发展现状,紧密联系业务需要,结合卫星通信、地理信息系统和.Net编程技术研制了一套基于GPS/北斗卫星和GIS技术集成的飞机人工增雨指挥系统.系统实现了资料采集、信息显示、航线设计、决策分析、实时监控、作业指挥、数据管理等系统功能,优化了飞机人工增雨业务流程,为飞机人工增雨作业提供了指挥、调度的决策依据.系统采用卫星通信技术实现了点对多地空实时通信,适合用于跨区域飞机人工增雨指挥系统建设,具有一定的推广和应用价值.     

基于XML技术构建广东省人工增雨指挥系统

提出了一种基于XML技术开发WebGIS架构的人工增雨指挥系统的设计方法,利用XML技术对人影专用数据库数据的存取进行集成管理,实现人工增雨指挥系统平台的界面配置、界面定制以及界面动态生成等.通过该方法设计的指挥系统具有实时性强、自动化程度高以及业务化运行比较稳定的特点,综合集成了天气预警、云况探测、数值模拟、作业决策、实时指挥和效果评估等多种功能,并能根据实时雷达回波资料自动绘制增雨飞机作业航线以及自动确定地面火箭作业点的发射作业仰角、方位角等,实现对增雨飞机、全省地面火箭作业车辆的动态监控、调度和指挥.     

贵州飞机人工增雨空地通信作业指挥系统研制与应用

为了进一步提高飞机增雨空地跟踪指挥科学作业效率,建立了集作业跟踪指挥监控通信于一体的贵州飞机人工增雨空地通信作业指挥系统。 本文简述北斗卫星导航系统特征,紧密联系贵州飞机人工增雨实时跟踪指挥作业需求,实现了贵州飞机人工增雨业务工作中飞行航线设计和申报、飞行作业时实时GPS数据收集、飞行轨迹信息实时显示和监控、催化剂播撒情况和实时作业决策指挥等功能。实践的结果表明,自2018年以来使用该系统应用于每次飞机人工增雨空地协调跟踪指挥作业,作业指挥效果较好,使得贵州飞机人工增雨工作在抵御干旱、增加水库电站蓄水、保护生态文明建设、保障脱贫攻坚成果等方面发挥重要作用。     

广东省人工增雨作业指挥系统的设计

广东省人工增雨作业指挥系统的设计思路和总体结构,是在广东省气象局气象现代化业务系统的基础上,充分利用高性能计算机以及网络技术的优势,设计一套适用于广东省人工增雨飞机作业的系统平台,使之具有天气预警、云况探测、数值模拟、作业指挥、效果评估以及监控全省火箭增雨情况等多种功能。     

市（地）级人工增雨决策指挥系统

介绍了驻马店市人工增雨作业指挥系统的结构、技术要点、功能和应用情况。系统将作业需求分析、作业潜势预报、作业条件判别、作业现场指挥与反馈、作业效果分析评估、作业信息共享等功能有机地融合,为市、县增雨作业提供了可视化、可操作性强、自动化程度高的业务技术平台和决策指挥平台。     

云浮市人工增雨作业指挥系统介绍

利用V isual Basic6.0及Access数据库,开发了云浮市人工增雨作业指挥系统雷达图监测指挥界面和炮点实况监测界面,通过这两个界面,作业指挥人员可以快捷、准确地在雷达图上判断作业区域上空云的强度及移动方向,也可以实时了解作业区域地面各自动气象站的风力、雨量等要素。     

地市级人工影响天气业务技术系统

以GIS为基础,把人工增雨、防雹资料分析、作业指挥、数据传递、效果分析等项市级人工增雨、防雹业务,较完整地汇总到一个工作平台上,建立了可视化地市级人工影响天气业务技术系统。该系统依据雷达图像和增雨、防雹的不同特点,自动确定高炮作业参数,自动形成和发布作业指令并通过采用了GPRS（通用无线分组业务）技术的“固定型人工影响天气作业指令接收机”安全、无延迟地接收作业指令,形成了地市级指挥中心直接指挥作业点的作业模式。该系统较好地解决异地数据共享和异地事务处理问题,实现地市级人工影响天气指挥的业务化,具有可移植性。     

长春市人工影响天气作业指挥系统简介

长春市人工影响天气作业指挥系统的方案设计和研制,主要根据长春市人工增雨防雹减灾作业和空中云水资源开发实际需求,结合吉林省现有气象业务系统,以新一代多普勒天气雷达为依托,建立了从数据资料采集、天气预警、作业条件判别、作业决策、作业指令发布、作业指挥、作业定位跟踪、作业效果评估,到作业信息统计、存储、上报等高度集成化、可视化、网络化的新一代业务技术平台,本系统对于地（市）级人工影响天气作业指挥系统建设具有一定的示范作用。     

鄂尔多斯火箭增雨监控指挥系统设计与实现

为了提高火箭增雨作业科学性、合理性,有效发挥火箭联合作业、集团作业的优势,实现火箭增雨效益最大化,开发了基于GPS、GIS、GPRS,结合SQL Server数据库的鄂尔多斯火箭增雨监控指挥系统,实现对地面火箭增雨车辆等移动目标的准确定位、跟踪及控制、实时指挥作业。同时系统通过应用GPRS与Internet和数据库直接访问,实现了监控中心无硬件接收设备,解决了对火箭作业实时监控难和费用高的问题。另外系统实现了空域请求功能,有效地解决了空域请示难、时间短困难。     

防雹决策指挥系统在防雹作业中的应用

大连市人工防雹决策指挥系统在大连的人影业务运行中取得了较好的应用效果。通过例举2012年6月7日的一次降雹天气过程,介绍了系统业务功能以及实时指挥防雹作业的技术流程,再现了系统对雹云初始回波、雹云类型的自动判别,以及作业预警、决策和作业方案量化输出等技术环节和实时科学作业指挥过程。通过系统运行和科学作业指挥,有效地抑制了雹云的发展,同时避免了盲目作业带来的炮弹的损失和浪费,起到了防雹和增雨的综合效果。目前该系统已实现业务化运行。     

基于历史相似天气评估人工增雨效果

文章利用辽宁省1981～1990年10年无人工增雨作业的NCEP 500hPa高度场资料以及1996年、1997年有增雨作业的500hPa资料，对10年间无增雨日及两年中增雨日要素场采用“切比雪夫一傅立叶混合多项式”展开，以寻求两个要素场的最小相关值，藉此给出两年中不同增雨天气型的个例分析及23架次日增雨效果百分率。分析结果表明，在两个要素场达到最小相关值时，一方面两个要素场形势非常相似，另一方面在增雨日播撒区的降水量，大多明显地大于该区历史上非增雨日的降雨量，增雨基本上具有正效果；然而降水一般是由多因素相互作用产生的结果，在统计时也可能出现增雨的负效果或无效果，即“多异性”；但就总体而言，该方法有效地实现了一次增雨效果的评估。     

基于元数据的暴雨基础数据库系统设计与简介

针对气象数据来源多样、格式众多、时序性强的特点,从暴雨资料现状出发,结合暴雨资料共享需求,参考国内外气象科学数据共享相关技术,提出一个基于元数据的暴雨数据库系统设计及实现方法,建立一个以暴雨过程为核心的暴雨基础数据库系统。该系统融合了暴雨过程发生时间段内的各种地面、高空、雨量等常规气象要素资料和雷达卫星、暴雨数值预报资料等非常规气象要素资料,以及地基GPS/MET、微波辐射计、边界层风廓线等暴雨外场监测资料。该系统共享平台作为中国气象科学数据共享服务网的分节点,自2009年正式运行以来,效果良好。     

基于新一代天气雷达的宁德市人工增雨指挥系统

建立以新一代天气雷达为主的包括卫星、闪电、探空及稠密地面雨量站网的人工增雨技术监测网络,是气象事业现代化建设的任务之一。利用雷达的1 h降水量、回波高度、垂直积分液态水含量等资料,结合天气形势,大气层结状况等因子,采用Visual Basic语言研制人工增雨作业指挥系统。其主要功能包括干旱历史监测、作业条件分析、指挥决策、雷达现场跟踪及效果评估。实践表明,综合考虑回波强度、云顶高度、云中水汽含量、大气层结条件和有利的天气形势,对提高人工增雨作业效果具有积极的意义。     

有利于火箭人工增雨作业的天气条件分析

对有利于火箭人工增雨的天气条件进行了分析,给出了石家庄容易出现对流天气的天气形势特征及关键指标,通过编程实现关键指标的客观判断,达到提醒预报员灾害天气发生的可能。常规资料和每小时一次的自动站资料可以较高时效来判断对流天气的威胁区,尤其通过自动站资料计算得到的假相当位温高值区配合风场辐合带可以更高精度预测强降水落区;每小时一次的卫星云图和亮温资料可以跟踪云系、云团的演变,判断云系的发生、发展、维持情况,文中给出了判断云系发展、维持、移向和移速的云系特征,为提前寻找适合于增雨作业的时间和部位打下基础,为山区火箭增雨作业争取了时间。     

强对流云新概念在积云人工增雨作业中的运用

在对强对流(积云)增雨作业中,引用防雹新概念方法是利用多普勒雷达不同仰角的反射率(R)图及反射率剖面(RCS)图、径向速度剖面(VCS)图等资料,对强对流云流场特征进行定性分析,判定其主位置,通过主入流区位置和态势,确定“0”线的类型,给出增雨作业的时机和部位。用这一新概念,结合天津地区积云增雨的实际情况,在2003~2005年期间进行了应用。当流场、温度场和水凝物粒子场适当配置时,会形成大量降水粒子的集中累积,产生阵性暴雨。     

包头市昆都仑水库增雨燃烧炉首次作业的效果分析

通过2009年5月27日包头市昆都仑水库地面增雨燃烧炉作业实况和多普勒天气雷达速度、713天气雷达回波及区域地面自动雨量站资料的对比分析,发现在深厚的层状云系中,适时进行地面燃烧炉增雨作业,可增强区域降水量,提高增雨作业能力。分析结果为指导包头地区地面燃烧炉布点和增雨作业提供了科学依据。     

适合飞机人工增雨作业天气系统的雷达回波特征分析

应用2004～2005年沈阳辉山新一代天气雷达资料和常规气象资料,对实施飞机人工增雨作业的天气系统、增雨作业云系及其雷达回波特征进行了归纳和分析,并提出了飞机人工增雨作业条件和作业时机、作业区域等判别方法,为实施飞机人工增雨作业提供科学依据。     

石家庄的云、降水和水汽特征

应用1972~2003年石家庄17个站的云、降水资料分析了各类云的发生频率及其降水特征,结果表明:全年而言,积层混合云出现频率高,且降水概率、降水率较大;夏季积状云出现频率高,降水概率、降水率大,对两者增雨机会多。应用2000~2004年常规天气图,对造成石家庄降水的天气系统、云、降水、水汽进行分析,结果显示:西来槽、冷切变、东蒙冷涡和华北低涡出现频率较高,造成的降水次数多,实施增雨的机会多;气旋类、西南涡出现频率低,但过程雨量大,降水持续时间长,是人工增雨不可忽视的天气系统;冷涡类降水时间最短,降水强度大,对其实施人工增雨,作业时机的把握很重要。石家庄上空的水汽含量呈单峰型季节变化,空中水汽资源量明显地受到大气环流和天气系统影响。对水汽通量场分析表明,对流层中高层水汽多来自于孟加拉湾和南海,低层水汽主要来自于东海、黄海,地面近地层水汽源多为黄渤海。     

对流云人工增雨潜力初步探讨

利用在古田水库建立的以新一代天气雷达为主,包括稠密地面雨量站网等人工增雨综合监测技术系统,结合古田水库“蓄水型”人工增雨外场试验研究对流云降水量、降水效率和人工增雨潜力。研究表明:①试验区对流云自然降水效率平均约为1222×103m3,最大为1626×103m3;②人工催化后18~36 min,平均降水效率提高6个百分点,每次作业降水量增加395.5×103m3;相对增加28.36%,最大分别增加10个百分点,为972×103m3和59.78%;③每次作业水库入库流量增加143×103m3;④综合12年(1975~1986)古田人工增雨试验和2004年古田水库“蓄水型”人工增雨效果分析,可以认为对流云云内含水量大,有明显的增雨潜力。