市级人工影响天气作业指挥系统设计与实现

论文摘要

我国是一个自然灾害频发的国家,每年因为各种各样的气象自然灾害,都会给我国人民和政府带来巨大的经济损失。因此,大力发展人工影响天气作业已经成为我国一项防灾减灾的重要手段。为了该项工作的开展,加快我国人影数字化发展的步伐,研制开发新型的人影指挥系统就成了一个迫切需要解决的问题。基于以上角度,本文从理论和实践两方面进行了较为全面的探讨和研究,设计并实现了一个面向服务的分布式、开放式人影指挥系统。首先本文深入研究了人影指挥系统的相关技术,并提炼出详细的系统需求,对整个指挥平台的逻辑结构、工作流程、功能子系统的具体实现过程进行了详细阐述,并为实施中遇到的实际问题提供了可行的参考方案。其次,本文研究了等值线图的制作、填充、矢量图形的裁剪和基于GIS平台的显示。最后本文利用GIS技术设计并实现了加载卫星云图及雷达图像的可视化系统。它可以向用户展示红外、水汽、可见光三类卫星云图以及雷达图像,提供缩放、拖拽等操作,通过反演手段,可获取鼠标所在图像位置的地理经纬度、温度等实用数据,并实时显示在图像下方,让使用者可以从图像中获取更多的信息,从而对天气情况做出更准确的判断。同时,本文完成了整个指挥系统的测试过程,并对测试过程进行了经验总结。通过实际项目实施,证明本指挥系统在功能、性能以及扩展性上均达到了设计要求,并取得了良好效果。这无论在理论上还是工程实践中都有可借鉴的价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 项目背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本项目的主要工作
• 1.4 本项目的研究方法
• 1.5 论文的组织结构
• 第二章 相关技术理论介绍
• 2.1 人工影响天气技术
• 2.2 GDAL 及GIS 技术
• 2.3 MapWindowGis
• 2.4 等值线及色斑图绘制技术
• 2.5 MapWinGIS 叠加卫星云图、雷达图
• 第三章 作业管理与作业监控系统
• 3.1 系统总体框架
• 3.1.1 业务工作流程
• 3.1.2 系统需求分析
• 3.1.3 需要解决的关键问题
• 3.2 系统设计与实现
• 3.2.1 数据库设计
• 3.3 作业管理功能设计与实现
• 3.3.1 作业安排
• 3.3.2 火箭弹运输
• 3.3.3 作业准备
• 3.3.4 空域申请
• 3.3.5 作业实施
• 3.3.6 作业上报
• 3.4 作业监控功能模块设计与实现
• 3.4.1 高炮作业监控
• 3.4.2 火箭作业监控
• 3.4.3 飞机作业监控
• 3.4.4 碘化银发生器作业监控
• 3.5 系统运行测试
• 第四章 基于GIS 的等值线绘制及色斑图渲染
• 4.1 等值线的生成方法
• 4.2 等值线的数据来源
• 4.2.1 规则的矩形网格数据
• 4.2.2 随即分布的离散数据
• 4.3 等值线的踪
• 4.3.1 等值点的确定
• 4.3.2 等值点的追踪
• 4.3.3 等值线传播算法
• 4.3.4 数据结构
• 4.3.5 算发的实现和主要步骤
• 4.3.6 实验结果
• 4.4 等值线的填充
• 4.4.1 填充的定义
• 4.4.2 填充原理
• 4.4.3 填充数据结构
• 4.4.4 算法实现和步骤
• 4.5 矢量图形的裁剪
• 4.5.1 GDAL 和GEOS 的编译
• 4.5.2 利用GDAL 和GEOS 裁剪矢量数据
• 4.6 基于矢量的存储和GIS 平台的的显示
• 4.6.1 等值线的存储
• 4.6.2 数据的显示
• 第五章 MapWinGIS 加载卫星云图及雷达图像
• 5.1 系统整体设计框架
• 5.1.1 数据加载模块
• 5.1.2 图像显示模块
• 5.1.3 图像操作模块
• 5.1.4 反演模块
• 5.2 功能实现
• 5.2.1 读取数据文件
• 5.2.2 生成图像
• 5.2.3 兰勃特投影
• 5.2.4 图像及经纬线、县界等的显示
• 5.2.5 反演——获取图像上的经纬度、温度等信息
• 5.3 功能效果
• 5.3.1 图像效果图
• 5.3.2 经纬线、地图县界
• 5.3.3 图像缩放、幻灯片等功能
• 5.3.4 整体效果图
• 5.4 程序测试
• 5.4.1 测试简介
• 5.4.2 测试环境
• 5.4.3 单元测试
• 5.4.4 测试结果
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本论文研究成果的主要内容
• 6.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献