基于VB和Grads的臺(tái)風(fēng)展望程序開(kāi)發(fā)

摘要：海洋石油鉆井作業(yè)需要在臺(tái)風(fēng)生成前就盡早預(yù)報(bào)出臺(tái)風(fēng)移動(dòng)方向和強(qiáng)度變化，才能更合理地安排海上生產(chǎn)作業(yè)和防臺(tái)應(yīng)急。本文介紹運(yùn)用VB和Grads聯(lián)合編程技術(shù)制作臺(tái)風(fēng)展望預(yù)報(bào)程序，結(jié)合數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品和臺(tái)風(fēng)集合預(yù)報(bào)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)還未生成前對(duì)臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度變化的預(yù)報(bào)繪圖顯示及報(bào)單制作，并開(kāi)發(fā)成Windows應(yīng)用程序，作為海洋石油臺(tái)風(fēng)展望業(yè)務(wù)化程序使用。

關(guān)鍵詞：VB??Grads??臺(tái)風(fēng)展望??海洋石油

隨著海洋石油事業(yè)不斷向深海發(fā)展，深水鉆探開(kāi)發(fā)作業(yè)對(duì)氣象預(yù)報(bào)的時(shí)效性、準(zhǔn)確性提出了更高的要求，尤其是對(duì)臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣的預(yù)報(bào)愈加重視，一次臺(tái)風(fēng)過(guò)程停產(chǎn)往往會(huì)造成油氣田幾千萬(wàn)的損失，而撤臺(tái)不及時(shí)則可能造成嚴(yán)重的安全生產(chǎn)事故。

深水作業(yè)的撤臺(tái)避臺(tái)準(zhǔn)備時(shí)間，比近海作業(yè)要長(zhǎng)很多，往往需要一周左右的時(shí)間，有時(shí)候甚至需要10d以上。然而，西太平洋生成的臺(tái)風(fēng)，從生成熱帶低壓（TD）到影響海上作業(yè)區(qū)大多僅需要3～5d，南海生成的“土臺(tái)風(fēng)”甚至剛生成就開(kāi)始影響作業(yè)區(qū)了，若等臺(tái)風(fēng)生成后再準(zhǔn)備撤離，往往已經(jīng)錯(cuò)過(guò)了最佳時(shí)機(jī)。因此，深水作業(yè)項(xiàng)目需要在臺(tái)風(fēng)還未生成前就盡早得到臺(tái)風(fēng)展望預(yù)報(bào)，為海上生產(chǎn)和防臺(tái)決策提供參考依據(jù)。

VB（Visual Basic）是一種可視化的編程工具，其開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單，界面設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能十分強(qiáng)大，常用以開(kāi)發(fā)一些可視化的軟件或系統(tǒng)。

Grads（Grid Analysis and Display System）繪圖軟件具有功能強(qiáng)大、顯示快捷、圖形美觀等特點(diǎn)，是當(dāng)今氣象界廣泛使用的一種數(shù)據(jù)處理和顯示軟件系統(tǒng)，但是每次使用Grads繪圖時(shí)都要輸入很多命令，對(duì)于不熟悉Grads的人使用起來(lái)就比較繁瑣。

本文運(yùn)用VB和Grads聯(lián)合編程技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)制作臺(tái)風(fēng)展望程序，人工確定臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)位置和強(qiáng)度后，計(jì)算機(jī)直接生成預(yù)報(bào)圖，實(shí)現(xiàn)了臺(tái)風(fēng)展望預(yù)報(bào)制作的業(yè)務(wù)化應(yīng)用。

1 臺(tái)風(fēng)展望程序的功能設(shè)計(jì)

1.1 臺(tái)風(fēng)展望程序功能模塊

根據(jù)用戶需要和操作習(xí)慣，在VB界面中分別設(shè)計(jì)了地圖功能顯示、預(yù)報(bào)信息編輯、臺(tái)風(fēng)信息描述及預(yù)報(bào)報(bào)單生成等4個(gè)功能模塊。

1.2 功能介紹

在預(yù)報(bào)信息編輯模塊可人工設(shè)置預(yù)報(bào)起始時(shí)間，間隔12h、24h預(yù)報(bào)點(diǎn)的經(jīng)緯度和強(qiáng)度預(yù)報(bào)信息。應(yīng)先填寫(xiě)和選擇預(yù)報(bào)點(diǎn)經(jīng)緯度信息，再勾選預(yù)報(bào)點(diǎn)左側(cè)的方框即可在地圖功能顯示模塊顯示該時(shí)次預(yù)報(bào)點(diǎn)位置;也可以先勾選預(yù)報(bào)點(diǎn)，再在地圖功能顯示模塊拖動(dòng)預(yù)報(bào)點(diǎn)來(lái)確定預(yù)報(bào)點(diǎn)位置。臺(tái)風(fēng)信息描述模塊中可根據(jù)情況對(duì)臺(tái)風(fēng)未來(lái)走向、強(qiáng)度變化及對(duì)平臺(tái)影響等描述進(jìn)行編輯和修改。待以上信息填寫(xiě)完畢后，即可在預(yù)報(bào)報(bào)單生成模塊根據(jù)需要生成12h、24h預(yù)報(bào)間隔的臺(tái)風(fēng)展望報(bào)單了。

2 臺(tái)風(fēng)展望程序的關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)用戶對(duì)于臺(tái)風(fēng)預(yù)報(bào)的要求，在臺(tái)風(fēng)展望預(yù)報(bào)圖上需要顯示的信息有臺(tái)風(fēng)生成起始點(diǎn)位置、生成時(shí)間、間隔12h與24h預(yù)報(bào)點(diǎn)位置和強(qiáng)度、平臺(tái)位置、3級(jí)防臺(tái)警戒圈等，因此在程序設(shè)計(jì)時(shí)需要用臺(tái)風(fēng)圖標(biāo)標(biāo)記臺(tái)風(fēng)位置，用不同顏色標(biāo)注臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度，在臺(tái)風(fēng)起始點(diǎn)位置標(biāo)注臺(tái)風(fēng)生成時(shí)間，用不同顏色畫(huà)出3級(jí)防臺(tái)警戒圈。

關(guān)鍵技術(shù)在于用VB自動(dòng)編輯生成Grads作圖批處理文件（ty.gs），代碼如下：

基本作圖設(shè)置：

Print #1， "'set grads off'"

Print #1， "'set vpage 0.1 10.9 0.0 8.5'"

Print #1， "'set parea 0.1 10.9 0.0 8.5'"

Print #1， "'set gxout contour'"

Print #1， "'set mproj latlon'"

Print #1， "'set mpdset hires'"

Print #1， "'set map 15 1 10'"

Print #1， "'set lat 0 35.0'"

Print #1， "'set lon 95.0 152.0'"

Print #1， "'set t 96'"

Print #1， "'set cint 100'"

Print #1， "'d msl/10000'"

For i = 0 To 12

If chk_forecase（i）.Value = 1 Then

n = i

End If

Next i

標(biāo)記平臺(tái)所在位置和形狀：

Print #1， "'q w2xy jingdu weidu'"

Print #1， "x0=subwrd（result，3）"

Print #1， "y0=subwrd（result，6）"

Print #1， "'set line 8'"

Print #1， "'draw mark 5 'x0' 'y0' 0.12'"

Print #1， "'draw mark 5 'x0' 'y0' 0.12'"

按臺(tái)風(fēng)圖標(biāo)畫(huà)各時(shí)次預(yù)報(bào)點(diǎn)，按不同顏色對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度進(jìn)行標(biāo)記：

For t = 0 To n

Print #1， "'q w2xy " & Format（txt_jingdu（t）.Text， "0.0"） & " " & Format（txt_weidu（t）.Text， "0.0"） & "'"

Print #1， "x" & t & "=subwrd（result，3）"

Print #1， "y" & t & "=subwrd（result，6）"

If cbo_str（t）.Text = "TC" Then

Print #1， "'draw wxsym 41 'x" & t & "' 'y" & t & "' 0.3 7 6'"

End If

Next t

For t = 0 To n

Print #1， "'draw line 'x" & t & "' 'y" & t & "' 'x" & t + 1 & "' 'y" & t + 1 & "''"

Next t

標(biāo)注預(yù)報(bào)起始時(shí)間：

Print #1， "'q w2xy " & txt_jingdu（0）.Text + 1 & " " & txt_weidu（0）.Text + 0.5 & "'"

Print #1， "x" & t & "=subwrd（result，3）"

Print #1， "y" & t & "=subwrd（result，6）"

Print #1， "'set string 1'"

Print #1， "'set font 2'"

Print #1， "'draw string 'x" & t & "' 'y" & t & "' " & tt$（0） & " '"

標(biāo)注各時(shí)次預(yù)報(bào)點(diǎn)時(shí)間信息：

For t = 1 To n

Print #1， "'q w2xy " & txt_jingdu（t）.Text + 0.5 & " " & txt_weidu（t）.Text + 1 & "'"

Print #1， "x" & t & "=subwrd（result，3）"

Print #1， "y" & t & "=subwrd（result，6）"

Print #1， "'set string 1'"

Print #1， "'set font 2'"

Print #1， "'draw string 'x" & t & "' 'y" & t & "' +" & t & " '"

Print #1， "'set font 0'"

Print #1， "'draw title --- Tropical Cyclone Forecast ---'"

Print #1， "'printim D：＼tyzhanwang.png white'"

Print #1， "'quit'"

Print #1， ";"

Close #1

以上VB程序代碼可自動(dòng)生成Grads作圖批處理文件，接下來(lái)用Shell命令調(diào)用Grads中的opengrads –clc命令來(lái)執(zhí)行ty.gs文件，即可畫(huà)出臺(tái)風(fēng)展望預(yù)報(bào)圖，模擬效果圖見(jiàn)圖1，代碼如下：

Shell "D：＼...＼opengrads -clc " & "D：＼...＼ty.gs"， vbHide

4 結(jié)語(yǔ)

利用VB和Grads聯(lián)合編程技術(shù)開(kāi)發(fā)的臺(tái)風(fēng)展望程序，可以規(guī)避VB作圖效果不佳的不足，同時(shí)亦可解決Grads作圖重復(fù)輸入命令的麻煩，不僅大幅提高了臺(tái)風(fēng)展望預(yù)報(bào)制作的工作效率，還使臺(tái)風(fēng)展望的業(yè)務(wù)化應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：劉磊（1984—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)樘鞖忸A(yù)報(bào)。DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2201-5640-6080中圖分類號(hào)：P339