淺談壩上溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)

吳偉光，劉建勇，劉星燕，陳秉權(quán)，孫躍飛，郝 巖，薛君彥

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淺談壩上溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)

吳偉光1，劉建勇1，劉星燕1，陳秉權(quán)2，孫躍飛1，郝 巖3，薛君彥1

（1. 張家口市氣象局，河北 張家口 075000；2. 康保縣氣象局， 河北 康保 076650；3. 懷來(lái)縣氣象局，河北 懷來(lái) 075400）

針對(duì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警工作需要，結(jié)合壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗的實(shí)際情況，考慮界面的美觀(guān)和實(shí)用性，應(yīng)用Visual Studiao2010編程語(yǔ)言以及Photoshop等圖形處理軟件進(jìn)行界面美化，設(shè)計(jì)了Windows7或Windows10操作系統(tǒng)下安裝使用的一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)。目前平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)的主要功能有：康保、沽源、尚義和張北歷史氣象災(zāi)害資料查詢(xún)；壩上溫室育苗災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警的制作和發(fā)布等。經(jīng)過(guò)兩年年多時(shí)間的應(yīng)用，平臺(tái)界面不斷更新完善，基本達(dá)到了預(yù)期目的。

壩上錯(cuò)季蔬菜；溫室育苗；氣象災(zāi)害；監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)；界面設(shè)計(jì)

0 引言

近幾十年來(lái),氣候變化異常[1-3]，氣象災(zāi)害事件頻發(fā)[4-6]，而壩上錯(cuò)季蔬菜育苗期的溫室大棚科技含量低、設(shè)施水平低下、機(jī)械化程度及管理水平也較低,抵御各種氣象災(zāi)害的能力十分薄弱，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。近年來(lái)，壩上錯(cuò)季蔬菜種植區(qū)越來(lái)越關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，根據(jù)天氣變化安排田間管理，但這些粗略的指導(dǎo)缺少規(guī)范化、量化的科學(xué)依據(jù)。隨著科技的進(jìn)步和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)水平的迅速發(fā)展，氣象服務(wù)的數(shù)字化和自動(dòng)化程度也越來(lái)越高[7-13]。張家口市生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象中心，2016年開(kāi)始嘗試壩上錯(cuò)季蔬菜育苗期氣象災(zāi)害預(yù)警分析的研究，試圖為壩上錯(cuò)季蔬菜育苗期生產(chǎn)及環(huán)境管理提供科學(xué)依據(jù)，而界面整體布局的合理性設(shè)計(jì)，更是平臺(tái)使用方便和快捷的有力保證。

1 平臺(tái)界面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

1.1 平臺(tái)整體架構(gòu)和主界面設(shè)計(jì)

筆者開(kāi)發(fā)的平臺(tái)，是業(yè)務(wù)工作的一部分，要與工作中的業(yè)務(wù)流程融為一體或鑲嵌。所以，程序設(shè)計(jì)更考慮平臺(tái)的簡(jiǎn)約和實(shí)用性。

1.1.1 平臺(tái)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)主要設(shè)計(jì)以下功能：壩上四縣（康保、沽源、尚義和張北）未來(lái)一周天氣要素預(yù)報(bào)和未來(lái)一周歷史災(zāi)害查詢(xún)；大風(fēng)、雪災(zāi)以及低溫冷害歷史資料查詢(xún)；低溫冷害經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ降牟樵?xún)及檢驗(yàn)；氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)或預(yù)警制作與發(fā)送；系統(tǒng)設(shè)置等。圖1為壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)圖。

圖1 壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

1.1.2 平臺(tái)界面設(shè)計(jì)

按照?qǐng)D1中的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)思路，考慮主界面的美觀(guān)性，平臺(tái)主界面設(shè)計(jì)各功能，主要通過(guò)下拉菜單中的命令按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖2為壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)主界面。一級(jí)菜單主要有：文件、預(yù)報(bào)方法、低溫冷害、大風(fēng)災(zāi)害、降雪災(zāi)害、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、氣象因子監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)設(shè)置和幫助等基本功能。二級(jí)菜單，主要實(shí)現(xiàn)整體架構(gòu)中四大基本功能下的詳細(xì)分功能。

1.2 平臺(tái)主要功能及子窗口界面設(shè)計(jì)

1.2.1 未來(lái)一周天氣要素預(yù)報(bào)值及歷史值查詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)

在平臺(tái)的右側(cè)區(qū)域，設(shè)計(jì)了四個(gè)按鈕，分別為康保、沽源、尚義和張北基本信息資料查詢(xún)。點(diǎn)擊按鈕后，界面（見(jiàn)圖3）出現(xiàn)三部分內(nèi)容：①最上面的部分為文本內(nèi)容，主要是該縣的地理信息、氣候信息以及農(nóng)業(yè)規(guī)劃或歷史農(nóng)業(yè)災(zāi)害等。③藍(lán)色曲線(xiàn)為本縣未來(lái)一周最低氣溫的預(yù)報(bào)值（主要針對(duì)低溫設(shè)計(jì)，有無(wú)強(qiáng)降溫一目了然），紅色曲線(xiàn)為未來(lái)一周逐日氣溫歷史平均值。例如圖3，災(zāi)害預(yù)報(bào)制作時(shí)間為2017年4月22日，紅色曲線(xiàn)為4月23～29日多年歷史逐日最低氣溫平均值，藍(lán)色曲線(xiàn)為2017年4月22日預(yù)報(bào)的23～29日最低氣溫預(yù)報(bào)值。?、右下角的空白區(qū)域是未來(lái)一周有無(wú)災(zāi)害預(yù)警顯示，假如有6級(jí)以上大風(fēng)或者雪災(zāi)，在空白區(qū)域會(huì)顯示相應(yīng)的提示信息。

圖2 壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)主界面

圖3 張北未來(lái)一周最低氣溫預(yù)報(bào)值及歷史平均值查詢(xún)

1.2.2 育苗期不同風(fēng)速的歷史出現(xiàn)日數(shù)查詢(xún)

育苗期不同風(fēng)速的歷史出現(xiàn)日數(shù)查詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)，要考慮閥值的不同、地域不同的對(duì)比（主要是四縣）、不同時(shí)間段對(duì)比以及具體數(shù)值的顯示等功能。圖4為“近58年（1960～2017年）4月上旬～5月上旬壩上四縣不同風(fēng)速的出現(xiàn)日數(shù)”界面顯示，點(diǎn)擊不同閥值菜單（圖中顯示為“最大風(fēng)速在17米/秒以上的日數(shù)”），本選擇項(xiàng)變成紅色，圖中采用柱狀圖做了分區(qū)域（四縣）、分階段（四月上旬、四月中旬、四月下旬和5月上旬）對(duì)比，柱形圖上面的數(shù)值，就是對(duì)應(yīng)的具體大風(fēng)日數(shù)數(shù)值。

圖4 近58年（1960～2017年）壩上育苗期不同風(fēng)速的出現(xiàn)日數(shù)查詢(xún)

2 系統(tǒng)設(shè)置

程序設(shè)計(jì)中，有很多信息不適宜寫(xiě)入程序代碼。比如獲取預(yù)報(bào)資料的服務(wù)器信息、壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗用戶(hù)的地理信息和郵箱信息、服務(wù)用戶(hù)的增減等。為此，平臺(tái)設(shè)置了“系統(tǒng)設(shè)置”子界面。

2.1 獲取資料的服務(wù)器或路徑設(shè)置

圖5為獲取資料的服務(wù)器或路徑設(shè)置。其中第一行為Micaps格點(diǎn)氣溫資料獲取服務(wù)器；第二行為氣象臺(tái)原始報(bào)文文件夾；第三行是氣象臺(tái)一周天氣預(yù)報(bào)、形勢(shì)分析以及分片預(yù)報(bào)等資料路徑；第四行為壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗氣象要素值的獲取。

圖5 系統(tǒng)設(shè)置--獲取預(yù)報(bào)或?qū)崨r資料的服務(wù)器設(shè)置

2.2 壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗用戶(hù)的站點(diǎn)信息

圖6為壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗用戶(hù)的站點(diǎn)信息。主要有經(jīng)度、緯度、海拔高度以及相應(yīng)的圖片等，每一行為一個(gè)用戶(hù)的信息。刪除或增加用戶(hù)，在此操作即可（刪除和增加用戶(hù)后，重新啟動(dòng)程序便自動(dòng)更新），比較方便快捷。

3 輔助功能

為了日常工作使用方便，在主菜單的下方設(shè)計(jì)了幾個(gè)“快捷按鈕”，主要有常用的未來(lái)一周天氣預(yù)報(bào)查詢(xún)、育苗期低溫冷害指標(biāo)分階段查詢(xún)、氣溫預(yù)報(bào)模式、育苗期不同風(fēng)速的歷史出現(xiàn)日數(shù)查詢(xún)、育苗期雪災(zāi)歷史出現(xiàn)日數(shù)查詢(xún)等。

圖6 系統(tǒng)設(shè)置--壩上錯(cuò)季蔬菜溫室育苗用戶(hù)的站點(diǎn)信息設(shè)置

4 結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，氣象服務(wù)的形式也越來(lái)越多，原來(lái)的電話(huà)傳真氣象服務(wù)，正在向電子郵件、微信公眾號(hào)或氣象app形式轉(zhuǎn)換。壩上溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，是一個(gè)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)平臺(tái)，經(jīng)過(guò)2年多時(shí)間的應(yīng)用，平臺(tái)界面不斷更新完善，目前基本能自動(dòng)快捷地完成預(yù)報(bào)預(yù)警的制作和發(fā)送。

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Interface Design of Monitoring and Warning System for Meteorological Disasters on Greenhouse in Bashang Plateau

WU Wei-guang1, LIU Jian-yong1, LIU Xing-yan1, CHEN Bing-quan2, SUN Yue-fei1, HAO Yan3, XUE Jun-yan1

(1. Meteorological Bureau of Zhangjiakou, Zhangjiakou Hebei 075000; 2. Meteorological Bureau of Kangbao, Kangbao Hebei 076650; 3. Meteorological Bureau of Huailai, Huailai Hebei 075400)

In view of the needs of disaster monitoring and early warning，and the actual situation of vegetable greenhouse seedling cultivation of off-season in Bashang plateau, an Unified platform for installing and using Windows 7 or Windows 10 operating system was designed, which was considered the aesthetics and practicability of the interface.The system wasused Visual Studiao 2010 programming language and Photoshop graphics processing software to beautify the interface. At present, the main functions of the platform are as follows: The historical meteorological disaster information inquiry of Kangbao, Guyuan, Shangyi and Zhangbei; The document production and document release about meteorological disaster forcast and early warning of greenhouse seedling in Bashang Plateau. The platform which had been constantly updated and improved within more than two years achieved the desired purpose.

The stagger-season vegetables in bashang plateau; Greenhouse seedling; Meteorological disasters; Monitoring and early warning system; Interface design

TP31

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.09.030

吳偉光(1980-)，女，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象工作；劉建勇(1976-)，男，工程師，主要從事氣象服務(wù)工作；劉星燕(1971-)，女，高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象工作；陳秉權(quán)(1980-)，男，助理工程師，主要從事氣象服務(wù)工作。

本文著錄格式：吳偉光，劉建勇，劉星燕，等. 淺談壩上溫室育苗氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)[J]. 軟件，2018，39（9）：149-151