引言

随着我国人工影响天气作业规模的不断扩大, 作业频次逐渐增多, 作业信息数据量也随之增大。据不完全统计, 我国每年人工影响天气作业次数逾2万次。因此, 作业信息数字化管理成为人工影响天气业务技术系统的重要组成部分。20世纪90年代以来, 各省在人工影响天气业务技术系统研制过程中, 对人工影响天气作业信息资料库系统建设做了大量基础性工作, 建立了高炮(火箭)增雨防雹作业资料数据库, 为提高人工增雨作业的科学性, 做了大量工作^[1-14]。2003—2005年, 中国气象局推广应用人工影响天气综合管理信息系统, 对全国人工影响天气信息数字化管理起了积极的推动作用。在业务应用当中, 一些省市针对系统存在的不足进行优化和完善。邹书平等^[15]通过外场作业信息数据库建设规范作业信息收集的内容, 实现作业信息统计图表的应用；向玉春等^[16]实现基于Web技术的人影作业信息实时上报系统。2008年, 中国气象局对全国省、地、县和所有人工影响天气作业站点进行统一编码, 规范人工影响天气作业信息收集的内容, 并以Excel电子表格文件方式进行上报。但是, 各地在人工影响天气作业信息上报过程中, 未完全遵从人影作业信息上报格式, 出现作业点位置、站名和信息难以完整统计等问题^[17]。

2009年, 针对人工影响天气作业信息上报和应用中存在的实际问题, 研发地面增雨防雹作业信息采集系统, 并在贵州省投入业务应用, 得到省、地业务部门的好评和肯定。该采集系统着重于报表制作、信息上报、数据统计和图表应用的技术研制, 使作业信息难以完整统计的问题得以解决。该采集系统具有三个方面的优势：(1) 能够满足日常作业信息上报的需要；(2) 数据统计分析应用能力增强, 通过数据图表描述数据的统计特征；(3) 能提供Excel表格、BMP位图供用户使用, 这为人工影响天气业务、服务和科研提供有力的技术支撑。目前, 类似的省、地、县业务化平台在相关文献中未见述及。因此, 该系统具有较好的实用价值和推广价值。

1 系统设计 1.1 开发环境

系统研制以Visual Basic 6.0程序设计为主, 利用Microsoft Office Excel兼有建立复杂表格、报表打印等功能, 充分发挥两者的优点, 为用户提供更完善的数据信息管理服务。关键技术是如何使用Visual Basic 6.0中提供的MsflexGrid控件和Mschart控件, 如何通过Visual Basic访问Excel数据等^[18]。

MsflexGrid控件提供了建立电子报表应用程序的所有功能。MsflexGrid控件能够方便快捷地实现各种形式的数据图表。Visual Basic访问Excel数据, 首先是建立一个具有所需格式的Excel模板, 然后通过程序读写Excel模板以实现Excel数据的自动填充, 从而实现电子表格的编辑、排版和打印等。

1.2 作业信息分类

根据作业信息上报的数据格式规范, 把其分为四大类别：(1) 基本信息类, 包括日期、时间、站名及编码等；(2) 作业情况类, 包括工具(高炮、火箭等)、性质(增雨、防雹等)、仰角、方位、催化剂量等；(3) 天气实况类, 包括天气、降雨量、降雹等；(4) 灾情情况类, 包括灾害类别(如冰雹、大风、雷电、洪涝等)、受灾程度(轻灾、中灾、重灾等)等。

1.3 创建报表

在地面增雨防雹作业信息采集系统中, 采取三级分段、“零存整取”的方式, 实现信息的录入、审核、汇总和上报。以县级业务部门作为作业信息收集的主体, 负责每日地面增雨防雹作业信息数据的录入、初审和上报；地级负责本区域内作业信息的汇总、复核和上报；省级负责全省作业信息汇总、审核和数据入库, 并自动生成符合上报国家级格式的作业信息电子报表。

1.4 传输检测

依托气象信息传输通讯网络, 通过Notes办公系统和FTP方式发送给远程用户, 以实现作业信息的上报^[19-20]。通过局域网以共享文件夹方式访问网络服务器, 实时监测上传文件。通过文件识别码对上报的作业信息文件进行实时检测和提取。

1.5 增强数据统计图表

数据统计和图表应用体现在三个方面：(1) 对作业数据的统计既可以按年、季度、月以及任意时间段进行分类统计, 也可以按省、地、县、站等层级进行分类统计, 其统计内容包括对作业日数、站数、次数、剂量等总数的统计, 以及对增雨、防雹、降雹等数据的分类统计；(2) 通过表格和图形显示数据统计特征；(3) 能将表格、图形保存为Excel表格、BMP图形格式文件。

2 系统组成和功能

地面增雨防雹作业信息采集系统主界面见图 1所示。该系统具有数据录入、保存、查询, 文件上传、检测、审核、合成, 报表统计、图表显示及输出打印等功能。

3 应用简介 3.1 报表制作

作业信息录入的界面见图 1所示。作业日报表的数据输入主要通过三种方式来完成：(1) 按要求将有关数据输入在对应的输入框中；(2) 通过下拉列表、复选、单选完成数据的输入；(3) 部分数据直接通过对应关系自动填充。当数据核对正确后, “保存”即可得到作业日报表。

3.2 数据统计图表

图 2是通过作业报表生成的统计图表。

3.3 作业分布图

图 3是系统提供的作业站点的作业分布图。

3.4 导出作业信息报表

图 4是通过Excel电子表格自动生成的作业数据统计报表。图 5是通过Excel电子表格自动合成的上报中国气象局的作业信息报表。

4 系统特点

(1) 操作简单, 界面友好。

(2) 以键盘键入和选择相结合的数据输入方式, 减少了人工录入工作量。

(3) 具有上报文件的自动检测、数据合成、信息检索、数据统计、图表显示、数据导出等功能。

(4) 数据格式规范统一, 统计分类齐全。

5 结语

地面增雨防雹作业信息采集系统的研发应用, 实现自下而上的作业信息上报流程, 作业信息的完整和格式的统一得以保证。另外, 面向国家级的作业信息上报直接通过省级来完成, 其技术支持和业务衔接由省级承担, 作业信息上报格式的调整或变动对省级以下的业务影响相对较小, 整个系统更具有适用性和可扩展性。省、地业务应用表明, 贵州省作业信息上报的能力大幅提升。因此, 系统对全国省级以下人工影响天气作业信息上报具有通用性和实用性, 具有较好的推广价值和借鉴作用。