雨量監(jiān)測儀中的雨量情報處理系統(tǒng)的介紹
隨著近幾年全國各地雨量的增多，尤其是偏南方和偏北方，使得對農(nóng)業(yè)的影響比20世紀(jì)加重，各地農(nóng)業(yè)部門開始關(guān)注各地雨量的變化，紛紛在各地增設(shè)雨量監(jiān)測儀，進(jìn)行各地雨量的實時監(jiān)測。雨量監(jiān)測儀，是一種很好的記錄儀器，該設(shè)備的優(yōu)勢關(guān)鍵在于雨量情報處理系統(tǒng)，那么該系統(tǒng)如何呢？下面我們一起來看下：
1 引言
目前，貴州省氣象局建立的全省鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量布點已基本完成，自5月1日正式運行以來，多數(shù)雨量點已能夠提供各類氣象災(zāi)害信息，但由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量情報是以報文的方式上報，各級人影辦在收到之后必須逐一轉(zhuǎn)譯，重新制表、打印，再上報各級政府，不但費時，而且容易出錯，同時鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量數(shù)量較多(全省應(yīng)建數(shù)達(dá)1 438個)，很難及時、準(zhǔn)確、直觀地判斷出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地理位置、雨量分布狀況等，不利于各級政府的快速決策�；谝陨显颍槍︵l(xiāng)鎮(zhèn)雨量業(yè)務(wù)工作的需求，以Windows98為平臺，采用Visual Basic 6.0開發(fā)了“鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量情報處理系統(tǒng)”。
2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
圖1 鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量情報處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
“鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量情報處理系統(tǒng)”主要由報文處理、表格方式查閱-輸出、地圖方式顯示等3大模塊組成，其主要結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)能夠自動處理每日報文，并將處理結(jié)果按不同雨量級(≥0mm、≥10mm、≥30mm、≥50mm、≥100mm、≥150mm、≥200mm)以表格和地圖兩種方式顯示，同時還可查閱任一日的雨量，進(jìn)行任意時段內(nèi)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量合計，在以地圖方式顯示中，系統(tǒng)設(shè)置了圖形放大與縮小、等值線繪制、圖形區(qū)域填色、各種項目的顯示/消隱、鼠標(biāo)指定鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點及時顯示鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱和雨量、制作圖形終端產(chǎn)品、地圖制作等功能，下面將分別介紹各模塊的功能。
2·1 報文處理模塊
報文處理模塊主要有系統(tǒng)設(shè)置、報文編輯、處理當(dāng)日報文、定時自動處理、處理過去報文等功能。系統(tǒng)設(shè)置：系統(tǒng)首次安裝后，通過系統(tǒng)設(shè)置指定處理報文的所在路徑，這樣有利于用戶直接使用本機上的報文路徑或通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用報文文件進(jìn)行處理，系統(tǒng)設(shè)置中的所在地區(qū)縮寫，有利于不同地區(qū)使用該系統(tǒng)時無需更改報文文件命名格式，直接使用格式，鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量報文的文件名格式為“所在地區(qū)縮寫+年+月+日+.txt”。報文編輯：自動調(diào)取當(dāng)日報文并能對報文進(jìn)行一些常規(guī)的編輯、修改。此功能有助于用戶在報文處理過程中如出現(xiàn)了系統(tǒng)提示錯誤，可直接調(diào)用“報文編輯”命令修改當(dāng)前處理報文。處理當(dāng)日報文：主要對當(dāng)日報文的及時處理，系統(tǒng)設(shè)定了報文錯誤提示與記錄功能，處理完畢后可根據(jù)需要查看報文錯誤(如：鄉(xiāng)鎮(zhèn)代碼錄入錯誤、雨量代碼錯誤等)。定時自動處理：可設(shè)置好定時處理時間，系統(tǒng)在設(shè)置的時間自動讀入報文進(jìn)行處理。處理過去報文：在首次安裝該系統(tǒng)后，可利用此命令輸入報文處理時段，系統(tǒng)將時段內(nèi)的報文一次性全部處理。
2·2 表格方式查閱-輸出模塊
圖2 系統(tǒng)輸出模塊
該模塊主要功能是將鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量的報文處理結(jié)果以表格方式輸出(如圖2所示)，是通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫類模塊建立一個虛擬數(shù)據(jù)庫，用戶可根據(jù)需要選擇保存或打印該數(shù)據(jù)庫，減少了垃圾文件的生成。在使用該模塊時，用戶可根據(jù)需要選擇輸出的內(nèi)容。輸出的鄉(xiāng)鎮(zhèn)是分縣(市)排列，用戶可點擊圖2上的各命令按鈕實現(xiàn)相應(yīng)的需求�！熬C合查閱-輸出”的主要功能是統(tǒng)計出用戶指定日期各雨量級的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)，如遵義市6月24日出現(xiàn)大范圍的強降雨天氣過程，通過此命令，可立即查閱到該日遵義市的鄉(xiāng)鎮(zhèn)降雨情況為：≥200mm的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)4個，≥150mm的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)15個，≥100mm的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)43個，≥50mm的鄉(xiāng)鎮(zhèn)數(shù)100個等內(nèi)容�！坝炅亢嫌嫛钡闹饕δ苁菍⒉煌瑫r段內(nèi)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量進(jìn)行合計，并以表格的方式顯示出來。合計時段可以跨年和月。通過雨量合計可及時顯示出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)在旱澇時期的降雨情況，對人工影響天氣作業(yè)具有較好的指示作用。
2·3 地圖方式顯示模塊該模塊主要包括文件、顯示與消隱、工具、等值線繪制、調(diào)整顏色字體、底圖制作等6個主菜單，結(jié)構(gòu)框圖如表1所示：
表1 系統(tǒng)顯示模塊
2·3·1 文件菜單
文件菜單包括打開、保存、另存為、打印、退出等5個子菜單，主要應(yīng)用于圖形終端產(chǎn)品的調(diào)閱、存儲、輸出等。
2·3·2 顯示與消隱菜單
顯示與消隱菜單下包括區(qū)域邊界顯示\消隱、縣市邊界顯示\消隱、縣市名稱顯示\消隱、縣市要素值顯示\消隱、鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱顯示\消隱、鄉(xiāng)鎮(zhèn)要素值顯示\消隱、等值線顯示\消隱、區(qū)域顏色顯示\消隱、清屏、圖形初始化等10個子菜單。通過該菜單可使用戶根據(jù)需要選擇地圖顯示項目，也有利于用戶制作出各類簡單或復(fù)雜的圖形終端產(chǎn)品。
2·3·3 工具菜單
工具菜單包括工具條、制作圖形標(biāo)題和圖例2個子菜單。工具條下共有13個命令按鈕，各命令按鈕可直接控制地圖上的鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量顯示內(nèi)容，使不同雨量級下的分布情況一目了然�！翱s放”的主要功能是對地圖實行放大或縮小，選取該命令后，雙擊鼠標(biāo)左鍵可使地圖以1·2倍的比例放大，雙擊鼠標(biāo)右鍵可使地圖以1/1·2倍的比例縮小，單擊鼠標(biāo)左鍵移動，可使地圖隨鼠標(biāo)移動方向移動，且地圖移動距離與鼠標(biāo)移動距離一致。
2·3·4 等值線繪制菜單
該菜單下包括鼠標(biāo)移動軌跡法、4點作曲線法和結(jié)束等值線繪制等3個子菜單。由于實現(xiàn)(遵義市)200多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量點的等值線判斷難度較大，為了該軟件能盡快地投入業(yè)務(wù)中使用，于是采用了手動鼠標(biāo)繪制等值線方式來代替，共設(shè)計了兩種方法，即鼠標(biāo)移動軌跡法和4點作曲線法。鼠標(biāo)移動軌跡法：用鼠標(biāo)以畫筆畫線的方式在地圖上直接繪制等值線，該方法的優(yōu)點在于所想即所畫，缺點是繪制的等值不夠平滑。4點作曲線法：克服了鼠標(biāo)移動軌跡法繪制的等值線不夠平滑的缺點，通過調(diào)用Windows下的API函數(shù)來實現(xiàn)4點作曲線的方法繪制等值線。用戶在等值線的起始及中間取4個點，系統(tǒng)將依據(jù)這4個點的位置自動模擬出1條曲線，同時可利用工具條調(diào)節(jié)該曲線的凹凸度和曲度方向，使等值線達(dá)到最佳。凹凸度和曲度方向調(diào)節(jié)的實現(xiàn)方法是通過以不同的方式改變用戶所選取4個點的坐標(biāo)，再調(diào)用API函數(shù)重繪曲線。根據(jù)試用，幾乎所用的等值線都可用此方法調(diào)節(jié)繪制出。當(dāng)用戶不想保留當(dāng)前繪制的等值線時，可點擊工具條上的“撤銷”命令按鈕或在系統(tǒng)提示存儲等值線時選擇“否”來取消該等值線。等值線數(shù)據(jù)的添加利用工具框來實現(xiàn)，用鼠標(biāo)在該工具框上點擊相應(yīng)的等值線數(shù)據(jù)或直接通過鍵盤將數(shù)據(jù)輸入到該工具框上的對話框中，之后在需添加該數(shù)據(jù)的位置單擊鼠標(biāo)，等值線數(shù)據(jù)即被添加上。當(dāng)選取“結(jié)束繪制”子菜單退出等值線繪制模式的同時，系統(tǒng)自動將用戶繪制的所用等值線坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲下來，以便在地圖上可隨時顯示或消隱等值線。
2·3·5 調(diào)整顏色字體菜單
包括填充顏色、調(diào)整區(qū)域邊界顏色、調(diào)整縣(市)邊界顏色、調(diào)整縣(市)名稱顏色字體、調(diào)整縣(市)要素值顏色字體、調(diào)整鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱顏色字體、調(diào)整鄉(xiāng)鎮(zhèn)要素值顏色字體、調(diào)整圖形標(biāo)題顏色字體等8個子菜單。填充顏色子菜單下包括逐一區(qū)域和全部區(qū)域顏色填充兩個子菜單，區(qū)域顏色填充是調(diào)用Windows下的API函數(shù)來實現(xiàn)的。逐一區(qū)域顏色填充：用戶用鼠標(biāo)單擊目標(biāo)填充區(qū)域，程序彈出一顏色對話框，選取填充顏色，按“確定”即可實現(xiàn)選取顏色對目標(biāo)區(qū)域的填充。全部區(qū)域顏色填充：此菜單的功能是程序自動對地圖上的不同區(qū)域填充上不同的顏色，用戶可點擊“改變填充顏色”命令按鈕來隨機變化各區(qū)域的填充顏色。區(qū)域顏色隨機變化的實現(xiàn)方法，是通過隨機改變組成顏色的3種基本色(紅、綠、蘭)的色度，即RGB(Int(255*Rnd)+1，Int(255*Rnd)+1，Int(255*Rnd)+1)。調(diào)整顏色字體菜單下的3~8列子菜單用于改變相應(yīng)項目的顏色字體，以便制作出更為美觀、實用的地圖終端產(chǎn)品。
2·3·6 底圖制作菜單
通過該菜單可進(jìn)入底圖制作子系統(tǒng)，底圖制作項目主要包括區(qū)域邊界、縣(市)邊界、縣(市)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)坐標(biāo)位置。制作各底圖項目完全依靠編程來實現(xiàn)。區(qū)域邊界、縣(市)邊界的獲取方法是：程序中事先設(shè)定好屏幕坐標(biāo)的模式及坐標(biāo)原點(本系統(tǒng)采用象素模式、屏幕左上角為坐標(biāo)原點)，將一張標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域地圖通過掃描儀讀入計算機，再在底圖制作系統(tǒng)下調(diào)用該位圖，之后在程序中選取相應(yīng)的制作項目，鼠標(biāo)沿著區(qū)域邊界或縣(市)邊界移動，程序同時記錄下了鼠標(biāo)移動軌跡坐標(biāo)，鼠標(biāo)移動完畢后，用畫線的方式將鼠標(biāo)的各移動軌跡坐標(biāo)點連接起來即可。縣(市)坐標(biāo)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)坐標(biāo)位置的確定方法是：直接用鼠標(biāo)點取位圖上的站點，同時在彈出的對話框中輸入縣(市)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱、代碼，逐一如此。另外，地圖顯示方式下系統(tǒng)還設(shè)置了鼠標(biāo)指定鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點及時顯示鄉(xiāng)鎮(zhèn)名稱和鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量功能等。
3 結(jié)語
該系統(tǒng)具有較強的實用性和針對性，系統(tǒng)配置的底圖制作子系統(tǒng)和系統(tǒng)設(shè)置，適用于不同地區(qū)使用，但由于投入業(yè)務(wù)使用較快，故一些功能尚不完善，如等值線沒有實現(xiàn)系統(tǒng)自動繪制等，有待今后作進(jìn)一步的改進(jìn)。
