L波段雷達業務軟件的錯誤操作、糾正措施及對軟件的改進建議

周處強，吳興洋，李立平，胡忠貴

(1.貴州省貴陽市氣象局，貴州 貴陽 550002;2.貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002)

1 引言

L波段高空氣象探測雷達是20世紀90年代末由中國氣象局投資研制的一種自動化程度較高的新型雷達，是701高空氣象探測雷達的更新產品，在實際業務使用過程中，除了按系統使用說明書進行正常操作外，還必須做好雷達及軟件的錯誤操作糾正的經驗總結和不斷升級軟件的功能，才能保證探測記錄的探測精度和按時發報。對于錯誤操作方面，在實際操作中發現，有些錯誤操作是可以及時發現和及早糾正的，有些錯誤操作是可以修復的，有些錯誤操作只要應對得當，是可以減少資料損失的，因此在處理錯誤操作上，沒必要用重放球或缺測等嚴重事故簡單處理。如果將這些錯誤操作進行歸納、分析總結，對探測員使用好L波段雷達進行高空探測非常有用的，同時在使用探測軟件過程中還發現有一些軟件功能需要改進和完善，跟據實際需要，提出了一些改進的建議，也希望得到大家認可。

2 放球軟件使用過程中的錯誤操作及糾正措施

①放球前發現“基測”地面參數T0和R0有誤，可按“修改序號”按鈕，等待正確的儀器號碼進入后，再按“確定序號”按鈕，就可以確定儀器參數;若放球后發現儀器參數或地面參數T0、R0有誤，需要在處理軟件中修改，正確步驟是:進入處理軟件，選擇“探空數據處理”選項，再選擇“修改探空儀參數并重新計算探空數據”，在彈出的輸入密碼的對話框中輸入密碼后即可修改參數，計算機自動重新計算探空數據。但要注意參數的修改可能引起探空儀“基值測定”不合格，導致整份資料缺測。

②錯誤操作引起的探空儀序號發生改變:探測操作規范規定，在“基測”前面，必須先確定探空儀序號，這樣才能保證“基測”合格和調入正確的探空儀參數;由于各種原因，錯誤操作主要如下:第一，放球前未按正確操作將廠家配發的探空儀參數文件拷貝到指定的位置(lradarpara)，導致搜索失敗，只要“基測”前重新拷貝，就能搜索到正確的探空儀序號;如果拷盤丟失或損壞，可以根據工廠提供的探空儀參數文件紙張輸入;第二，放球后發現探空儀序號不對，很可能是不小心動了“修改序號”按鈕，或者是校對完T0、R0后，未按“確定序號”按鈕，與上面修改T0、R0參數一樣只能在處理軟件中修改。

③基值測定部分的錯誤操作:由于探空儀經過了長途運輸、存放等，可能導致儀器性能的改變，因此要求探測員在施放前30 min內必須對探空儀的溫度、氣壓、濕度進行基值測定，合格后才能施放;進行基值測定必須按下“基測”按鈕，合格后必須同時關閉“基測”按鈕。錯誤操作主要有如下幾點:第一，當按下“地面參數”按鈕后，彈出探空記錄表屬性框，再按下“基值測定記錄”按鈕，發現“儀器值”欄無溫度、氣壓、濕度記錄，無法進行基值測定比較，說明沒按要求先按下“基測”按鈕，只需要返回，按下“基測”按鈕，重新進行操作即可;第二，基值測定合格后校對發現，“基測值”欄的數據變了，導致基測不合格，原因是基值測定后沒有即時關掉“基測”按鈕，當探空儀拿出檢定箱，隨著環境氣壓、溫度、濕度的改變，基測值發生了改變，因此顯示不合格。如果是放球前發現，重新基值測定，對記錄沒影響;若放球后發現，如果能確定基值測定是合格的，根據基值數據與放球后獲得的探測數據沒直接聯系，只起到檢查儀器是否合格的依據，因此可以不重放球或不缺測，但要說明理由，供審核用;第三，雖然按下“基測”按鈕，但基值測定時發現溫度基測不合格，且相差較大，可能是在讀取了T0、R0后，沒按要求將檢定箱開關從“T0”轉到T，導致讀取的環境溫度是干燥瓶內溫度而非檢定箱內溫度。

④計算機時間調整的錯誤操作:按高空探測操作規定，每次放球前打開計機算必須校對時間，如果忘記了校對時間，放球后發現與標準時間相差較大，這時如果調整時間，就會導致探測記錄混亂，甚至會導致人為操作不當的提前放球，如果及時調回，只影響到局部，否則可能導致整份記錄不能用。如果是由于施放不同步，導致氣壓曲線在地面點異常，只需在放球軟件中打開鼠標右鍵選擇“放球時間訂正”即可。

⑤綜合探測放球后，錯誤操作按了“綜合/單測”按鈕，變成單測風了，這時雖然溫、壓、濕數據照常接收，但存盤時的壓、溫、濕記錄是不保存的，在退出放球軟件之前，只要將單測風改為綜合，所有溫、壓、濕記錄都會保存，對記錄沒影響，如果放球軟件已經退出，有時間立即重放球，沒時間重放，探空記錄部分按缺測處理，測風部分按單測處理。

⑥放球過程中，手動修改移動飛點，這是違反操作規定的;正確的處理步驟是按下鼠標右鍵，在彈出的對話框中選擇“自動修改壓、溫、濕曲線”，還不行，選擇刪除。

⑦在放球的過程中誤按了“綜合探測/單測風”切換開關或誤點擊了“放球”開關，軟件都會彈出一警示框，選擇“取消”按鈕，對記錄無影響。

⑧放球過程中最容易導致的錯誤是:“放球軟件”和“數據處理軟件”同時啟用時，若在“數據處理軟件”中做了某些修改，而在“放球軟件”未作相同處理，則“放球軟件”數據存盤時，將把在“數據處理軟件”所做修改覆蓋;因此“放球軟件”未退出前，要以“放球軟件”作出的修改為準。

3 數據處理軟件使用過程中的錯誤操作及糾正措施

①濕球結冰，值班員未輸入結冰符號:正確的操作方式是探測未結束前在放球軟件中修改，探測結束后在數據處理軟件中修改，在濕球溫度欄后面加“b“即可;如果報文已經發送，要發更正報文。

②球炸時間不同步:球炸以后由于退出放球軟件太快，數據處理軟件還沒有來得及存盤，引起數據處理軟件中終止時間少于實際球炸時間，只要重新進入放球軟件再作一次球炸時間的處理即可。

③測風高度異常的處理:打開放球軟件球坐標窗口或在數據處理軟件中打開數據輔助處理欄菜單后彈出子菜單再打開球坐標數據查詢菜單，顯示測風高度不正確，有的后面高度比前面的還小，產生的原因是整分鐘上選擇的秒數據不正確、丟球、下沉和球炸導致高度異常。不同的原因處理方法不同:屬于整分鐘上選擇的秒數據不正確引起的高度異常，只需要在數據處理軟件中運算一遍即可;屬于丟球引起的高度異常，必須在放球軟件或數據處理軟件中刪除可疑記錄;屬于下沉氣流引起的高度異常，必須在數據處理軟件中刪除下沉部分的記錄;屬于球炸導致高度異常，要重新確定正確的球炸終止時間。

4 L波段雷達業務軟件的缺陷及改進建議

①在放球軟件處理中，當出現“飛點”要處理時，按鼠標右鍵會彈出“自動修改壓、溫、濕曲線”進行修改，但是在使用中發現，不僅“飛點”得到了修正，同時將一些變化較大的壓、溫、濕曲線也進行了修正，特別是一些變化較大且正確的溫度、濕度曲線也進行了修改，這樣會降低資料記錄的準確性。改進方法:選中“飛點”或某段曲線后，鼠標右鍵增加功能“自動修改壓、溫、濕曲線”。這樣就只對選中的“飛點”或某段曲線作出自動修改，對其它記錄沒影響。

②刪除信號“飛點”的問題:在探空記錄觀測中，遇到壓、溫、濕任一要素信號的“飛點”，軟件處理在刪除該要素的“飛點”時，會把同一組的另外兩要素的正常信號點刪除，這樣會降低資料記錄的準確性。改進方法:增加刪除單一要素飛點的功能。第一，在鼠標右鍵功能中增加刪除信號“飛點”子菜單，子菜單里設置“刪除壓溫濕飛點”、“刪除氣壓飛點”、“刪除溫度飛點”、“刪除濕度飛點”4個功能。第二，增加鼠標選定功能;操作時拖動鼠標，矩形框選定的點子均刪除(不限要素)，這樣操作既靈活又快捷。

③L波段雷達業務軟件存在的邏輯錯誤。

第一，當規定等壓面、特性層、零度層、對流層頂在同一高度時(或重合時)，它們的氣象要素值常有出入，這是由于數字探空議的探測精度和采樣率提高了，在數據計算上是按浮點(探空儀參數是雙精度浮點)來運算的，而數據的顯示只要求到整數或保留一位小數。改進建議:將數據顯示調整一下，將特性層的氣壓顯示細化，把目前按整數顯示改為保留一位小數，或者將等壓面和特性層的時間細化，將目前的以分鐘顯示改為按實際秒數顯示，這樣就能區分特性層和等壓面是否真正重合，如果時間一致，那么就認為重合，等壓面和特性層的數據就應該是一致的，如果不一致，程序自動處理成一致。

第二，零度層與等壓面重合時，零度層高度反而比等壓面高度高。高空觀測規范規定，零度層是地面氣溫在0℃以上，大氣中溫度為0℃的層次，如果同時有幾個層次溫度都是0℃，則選擇高度最低的層次;如果零度層與等壓面同為0℃，則選擇零度層的高度應該較低，但軟件中出現的零度層的高度比溫度為0℃的等壓面還高顯然不合規范要求。改進建議:為了不與規范沖突，有悖邏輯，軟件應該有自動處理功能，原有處理方式不變，增加邏輯判斷，在出現零度層與等壓面重合時，以二者的高度為參考，高度低的最終確定為零度層。

第三，探空業務軟件嚴格限制任意修改計算機時間。例如放球后發現日期或時間錯了，軟件不允更改，這樣既增加了值班人員的工作量又造成器材的浪費和影響資料的時效性，如果發現得晚，過了重放球時間，又會造成記錄缺測。改進建議:在軟件中增加修改計算機時間的功能，只是要增加一些相應的條件限制，比如只能在啟動“放球”按鈕之前修改或者有一個修改時間對話框，提醒操作人員謹慎操作，或者記錄下更改人員的姓名和更改日期、時間等，這樣既能保證使用軟件的靈活性，也能保證軟件有足夠的可靠性。

第四，放球時間訂正，即室外施放員放球時間與室內操作員的放球時間不同步，在現有軟件中只能在放球軟件中修改，在處理軟件中沒有這一功能。為了方便值班員和審核員也能進行放球時間訂正，建議在處理軟件中增設這一功能，同時為了避免雷達軟件打開后，隨意修改計算機時間，特別是有可能在遲放球的時候修改時間，建議增設修改時間備忘錄，以方便審核員校對。

第五，L波段雷達使用后，運用了自動跟蹤、自動接收和自動編報，顯著地提高了高空探測員處理探測資料的速度，由于受老式的規范報文形式的影響，發報時間并未提前;建議重新制定報文形式，以適應新一代L波段雷達的需要，例如:增加報文份數，特別是500 hPa及以下記錄可以先進行編報發送，直接可以提高發報的速度，也可增加重要等壓面的報文，例如 1 000、850、700、500 hPa 等，重要報文優先發送。

第六，現用軟件運行時，單測風高度高于前一次綜合探測高度時，現有程序計算不出高出部分規定高度等壓面風向和風速，建議按規范要求:單測風規定等壓面高度優先選擇上一次綜合探測，不夠部分再選擇上上一次綜合探測，還不夠時選擇平均規定等壓面高度。

第七，在業務軟件中有一個處理前后記錄對比功能，該功能可幫助審核人員發現記錄有無涂改，但使用起來還不是很方便，只能由審核人員通過肉眼觀察探空曲線或球坐標曲線，準確性不高。改進建議:不僅能讓曲線放大，而且能夠移動曲線，將修改前后的曲線移至重合，再用肉眼去觀察就很容易發現曲線有沒有被修改過。

總之，為了提高高空探測資料數據的質量和提高探測人員的業務水平，在實際工作中必須糾正錯誤的操作，同時還必須完善軟件的功能。

［1］常規高空氣象探測規范(試行)［M］.北京:氣象出版社，2002，11.

［2］L波段高空氣象探測系統維護、維修手冊.北京:氣象出版社，2004，10.

［3］L波段高空氣象探測系統業務操作手冊.北京:氣象出版社，2005，7.

［4］L波段高空氣象探測系統常見技術問題綜合解答.北京:氣象出版社，2006，12.