人工影響天氣固定作業(yè)站點標準化建設探討

摘 要：現(xiàn)行的《人工影響天氣地面作業(yè)站建設規(guī)范》（QX/T 329—2016）對地面固定作業(yè)站點建設有具體要求，但在作業(yè)站點選址、射界圖繪制、實時監(jiān)控和安全警報安裝建設等方面尚無具體說明，也無統(tǒng)一標準。通過在縣級人工影響天氣作業(yè)能力建設項目的實施過程中，按照此標準，對建設過程中出現(xiàn)的問題和可行的做法進行總結(jié)，提出一些相關(guān)的建議。

關(guān)鍵詞：人工影響天氣；固定作業(yè)站點；標準化建設

中圖分類號：P48 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–0-03

近年來，隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人工影響天氣工作在服務農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、支持防災減災救災、助力生態(tài)文明建設和確保重大活動開展等方面發(fā)揮重要作用，人工影響天氣作業(yè)需求不斷提升[1]。為深入貫徹落實《國務院辦公廳關(guān)于推進人工影響天氣工作高質(zhì)量發(fā)展的意見》（國辦發(fā)〔2020〕47號）和省、市人工影響天氣高質(zhì)量發(fā)展實施方案，進一步提升基層人工影響天氣作業(yè)能力，加強地面固定作業(yè)站點建設。

當前，合肥市人工影響天氣地面作業(yè)的主要方式有火箭、地面播撒（煙爐）。結(jié)合縣級人工影響天氣作業(yè)能力提升項目，以地面火箭作業(yè)站點建設為例，介紹、分析從站點選址、建設內(nèi)容和標準、射界圖繪制和應用、實時監(jiān)控和安全警報系統(tǒng)安裝、標牌制作以及其他配套設施建設等全過程，指出了建設過程中出現(xiàn)的問題和解決辦法，為基層作業(yè)站點建設提供參考。

1 作業(yè)站點選址

1.1 利用氣象災害綜合風險普查成果選址

根據(jù)全國第一次自然災害綜合風險普查，充分利用氣象災害綜合風險普查成果——氣象干旱致災危險性與風險評估區(qū)劃圖，科學、合理地開展人工影響天氣作業(yè)點選址建設。以肥東縣人影作業(yè)點選址為例。

從合肥市干旱災害致災危險性區(qū)劃圖來看（圖1左），合肥市干旱致災危險性表現(xiàn)為北高南低，可分為2個等級區(qū)域，長豐縣全域、肥東縣、肥西縣和市轄區(qū)的大部分地區(qū)為較高危險區(qū)，其他地區(qū)為較低危險區(qū)。合肥市人工影響天氣作業(yè)點選址工作需要在較高危險區(qū)重點布局。結(jié)合肥東縣干旱災害致災危險性區(qū)劃圖（圖1右），分析出肥東縣干旱致災危險性分布呈西北高東南低，白龍鎮(zhèn)、元疃鎮(zhèn)、眾興鄉(xiāng)、楊店鄉(xiāng)、響導鄉(xiāng)、陳集鎮(zhèn)、八斗鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)北部、梁園鎮(zhèn)北部等為較高危險區(qū)。除已有的八斗鎮(zhèn)地面火箭作業(yè)點，考慮在肥東東北部旱情較重地區(qū)新增固定作業(yè)點。根據(jù)肥東縣實際干旱受災情況，將作業(yè)點選址初步定在響導鄉(xiāng)、古城鎮(zhèn)或陳集鎮(zhèn)。

1.2 利用地圖信息選址

按照作業(yè)點選址建設要求，利用Google或Baidu地圖，支持普通交通地圖、地形圖、衛(wèi)星地圖在線瀏覽。作業(yè)點周邊500 m以內(nèi)應避開油庫、化工廠、機場、文物古跡和軍事設施等重要設施，避開居民區(qū)、城鎮(zhèn)、村莊、學校等人口密集區(qū)，避開重要交通線路和架空電力線路[2]。通過查看響導鄉(xiāng)、陳集鎮(zhèn)、古城鎮(zhèn)的高清電子地圖，查找符合作業(yè)點周邊環(huán)境要求，能夠通車并相對偏僻的點，選址初步定在古城鎮(zhèn)。

1.3 根據(jù)地方實際需求選址

了解當?shù)貙嶋H地理環(huán)境條件，根據(jù)地方政府實際需要確定作業(yè)點[3]。有些地區(qū)年平均降水不是最少，但因地理環(huán)境特殊，不具備儲水條件，無河流、水庫或稍大一點的水溝、塘洼等存水之地；一些地區(qū)種植特定經(jīng)濟作物（如瓜果、苗木、藥材等），這些地區(qū)雖然有較大的人影作業(yè)點建設需求，但仍需滿足作業(yè)點選址基本要求。

1.4 確定作業(yè)站點

對古城鎮(zhèn)進行實地勘察，擬選站點位于古城鎮(zhèn)劉橋小學，117°43′46″E，32°04′21″N。該站點是一個廢棄小學，當前處于閑置狀態(tài)，交通、通信通暢，海拔92.1 m，地勢較高，人員相對較少，可以避開洪澇、山地災害，符合當?shù)刂虚L期建設規(guī)劃，確保建成后基本穩(wěn)定。作業(yè)點距居民區(qū)較遠，地勢有利，視野開闊，有足夠的作業(yè)空間，主要射擊方向40°以上仰角無障礙物。根據(jù)歷史資料統(tǒng)計及當?shù)貧夂蛱攸c和地理條件，該站點是降水云系易生成區(qū)域必經(jīng)之路，且在主要防護區(qū)域上風方向。擬選站點已通過省級人工影響天氣主管機構(gòu)和飛行管制部門審批確認。

2 安全射界圖繪制

當前，各地區(qū)在安全射擊圖設計繪制方面有不同的方法，但繪制的原則符合《人工影響天氣火箭作業(yè)點安全射界圖繪制規(guī)范》（GB/T 37274—2018）。本文介紹安徽省常用的一種方法。

2.1 設計思路

基于GIS平臺，采用Client/Server（C/S）開發(fā)模式，

在充分考慮作業(yè)設備參數(shù)、落區(qū)安全標準設定和現(xiàn)場環(huán)境要素等關(guān)鍵因素的條件下，設計制作出科學規(guī)范、清晰美觀、便捷實用的安全射界圖。

2.2 制作方法和流程

2.2.1 制作底圖

以高清地圖為底圖，導出高清地圖為底圖的安全射界圖電子圖。高清地圖能夠顯示行政區(qū)域、道路線、水系、鐵路、高速公路、基礎(chǔ)信息點、行政村莊等圖層數(shù)據(jù)。

2.2.2 利用GIS對作業(yè)點定位

確定作業(yè)點位置。根據(jù)作業(yè)點經(jīng)緯度進行GIS定位，查看該定位點附近的詳細地形情況。以固定作業(yè)點為中心點，在GIS繪制初始安全射界圖，設置初始半徑和半徑差度值，繪制10個同心圓，再以15°為分割角度進行等額分割。其中，半徑、半徑差、同心圓數(shù)量、分割角度等，可根據(jù)實際需要設置其他數(shù)值。分割角度越小，安全落區(qū)計算更精確[4]。

確定發(fā)射安全邊界。根據(jù)火箭廠家提供的火箭參數(shù)，繪制出初始的安全射界圖。根據(jù)火箭發(fā)射參數(shù)有效射程，從圓心到最外層的距離，選取合理的最大半徑設置為默認值。

2.2.3 繪制初始射界圖

（1）選定安全落區(qū)。通過放大地圖查看地形，按照落區(qū)選擇標準，確定是否為安全落區(qū)；或利用地圖平臺，設置選擇條件，通過計算自動檢索，將村莊或城鎮(zhèn)面積占對應扇形面積小于10%（此參數(shù)標準可修改）的地區(qū)標注為安全落區(qū)。

（2）計算發(fā)射方位角和仰角。根據(jù)彈藥廠家提供的彈藥參數(shù)（包括海拔、彈藥類型、仰角、發(fā)射水平距離），以及安全區(qū)域到作業(yè)點的距離、方位，自動計算出火箭彈發(fā)射的方位角、仰角。

（3）導出完整安全射界圖。根據(jù)需要可定制顏色、角度、字體等不同樣式的圖形，合成不同底圖層級的高清圖；可以導出jpg、jpgw格式的高清安全射界影像電子圖。再標注計算出的方位角、仰角和相關(guān)資料信息，形成一幅完整的WR-98型火箭增雨作業(yè)安全射界圖（圖2）。

2.3 審核和應用

將作業(yè)點地理信息、彈道參數(shù)、安全射界范圍、周邊環(huán)境與相關(guān)要求進行仔細核對，確保所繪制的安全射界圖數(shù)據(jù)準確有效[5]。上級主管部門需每年定時對安全射界圖進行復核，當環(huán)境變化或火箭彈型號更換時，應及時修訂安全射界圖，確保人影作業(yè)正常、有效地開展。

簡化射界圖，標注方位角和仰角，將其繪制于發(fā)射平臺上（圖3），明確作業(yè)安全射界范圍，便于操作。同時，此繪制方法可應用于不同作業(yè)設備，更換彈道參數(shù)即可繪制出同作業(yè)點不同型號的安全射界范圍。

3 建設內(nèi)容及配套設施

3.1 兩室兩庫一平臺

人影標準化作業(yè)點應嚴格按照“兩室兩庫一平臺”的標準來建設：作業(yè)點為獨立院落，內(nèi)設1間值班室，1間休息室，1間炮庫，1間彈藥庫和射擊平臺。選定的標準化作業(yè)點通常由當?shù)卣块T提供場地和房屋，氣象部門根據(jù)服務需求和相關(guān)技術(shù)標準進行建設改造。

建筑物需進行防火改造，其防火設計和施工按照《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016—2014）執(zhí)行；安裝防雷設施，防雷設計和施工按照《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB 50057—2010）執(zhí)行；重新改造電力線路，按照《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》（GB 50058—2014）執(zhí)行。

值班室是人影作業(yè)站點工作人員的日常工作場所，建筑面積應不小于20 m2。配備電腦、桌椅等必要辦公用品，安裝人影作業(yè)指揮控制終端，確保人影作業(yè)時可實時查看人影設備、彈藥以及發(fā)射場地周邊情況。建立作業(yè)人員、裝備檔案柜。作業(yè)流程、常用制度和安全射界圖上墻。配備空調(diào)和應急照明設施。

人影作業(yè)隊伍為搶抓時機作業(yè)，經(jīng)常需要連續(xù)蹲守，休息室需配置必要的水、電、寢具等生活設施，做到一人一鋪，保證人影作業(yè)人員在作業(yè)期間正常休息。

為滿足高炮、火箭安全儲存的要求，炮庫和彈藥庫需為單獨的房間，配備必要的照明設施。在肥東縣和肥西縣標準化人影作業(yè)點的建設過程中，由于政府提供的建筑物面積有限，將炮庫和彈藥庫合并為一間。庫房地面與周邊地面齊平，防止雨水倒灌。庫內(nèi)配置可移動存放火箭彈的防爆箱，安裝防爆照明燈具。庫房外墻一側(cè)放置滅火器材和工具箱。庫房外設立一個接地金屬球，用于釋放身體靜電。

射擊平臺要求地面平整、夯實，周圍視野開闊。充分考慮平臺半徑、退彈區(qū)深度和寬度，半徑不小于3.5 m，與建筑物保持不小于10 m的距離，避免震碎門窗。設立方向標識，根據(jù)安全射界圖設立作業(yè)方位和仰角標識。

3.2 實時監(jiān)控系統(tǒng)

作業(yè)站點應安裝實時監(jiān)控系統(tǒng)，確保監(jiān)控范圍涵蓋值班室、炮庫、彈藥庫和射擊平臺，對周邊環(huán)境進行360°全景信息查看。配備無線圖傳智能頭盔，實時接收作業(yè)指令、傳輸作業(yè)實況。將所有監(jiān)控設備（球機、槍機、頭盔）接入本地“人影一體化平臺”，方便人影作業(yè)監(jiān)督和管理。

3.3 安全警報系統(tǒng)

人影標準化作業(yè)點內(nèi)有人影作業(yè)火箭發(fā)射架和火箭彈等重要設施，需配備安全警報系統(tǒng)。沿著院落原有圍墻或新建鋼圍欄安裝脈沖電子圍欄，在作業(yè)點出入口安裝防入侵系統(tǒng)，所有報警設備連入防盜報警控制器進行集中管理。前端設備將報警信號通過RS485總線傳送至防盜報警控制器，防盜報警控制器接收報警信號并處理報警事件。安全報警系統(tǒng)具有強大的阻擋和威懾作用，能夠大大提高作業(yè)點的安全等級。

3.4 標牌制作

市局人影辦統(tǒng)一制定《人工影響天氣作業(yè)組織管理規(guī)定》《人影辦崗位職責》《人影作業(yè)公告制度》《人工影響天氣空域申請管理規(guī)定》《人工影響天氣作業(yè)彈藥管理規(guī)定》《人工影響天氣作業(yè)裝備管理規(guī)定》《人工影響天氣作業(yè)流程管理規(guī)定》，并下發(fā)各縣（市）進行本地化應用。明確各作業(yè)點作業(yè)指揮人員、管理人員和作業(yè)人員。將相關(guān)制度、作業(yè)人員和安全射界圖制作成相關(guān)標識標牌。設立公告牌，包含公告作業(yè)時段、作業(yè)影響范圍及有關(guān)注意事項等內(nèi)容。作業(yè)點院墻內(nèi)可設置科普宣傳欄。

4 結(jié)論

人影標準化作業(yè)點建設是氣象災害預警重要組成部分，對提升部門形象、增強作業(yè)能力、保障作業(yè)安全起到重要作用。結(jié)合縣級人工影響天氣能力提升項目中作業(yè)點建設過程中遇到的實際問題，提出作業(yè)點選址、建設改造、安全射界圖繪制、標識牌制作的實用技術(shù)和最佳模式，將建設成果和經(jīng)驗做法通過圖片、文字等形式進行總結(jié)，供其他縣（市）學習借鑒。下一步將繼續(xù)完善人影標準化作業(yè)點的軟硬件和配套設施的建設，為人工影響天氣作業(yè)開展提供基礎(chǔ)保障，切實發(fā)揮人影標準化作業(yè)點建設的效益。

參考文獻

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[2] 王玉玲，劉春輝，許金星，等.人工影響天氣在氣象防災減災中作用分析[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2022（9）：103-104.

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作者簡介：袁淑文（1986—），女，安徽合肥人，工程師，主要從事專業(yè)氣象服務工作。