淺談壩上溫室育苗氣象災害監測預警系統的界面設計

吳偉光，劉建勇，劉星燕，陳秉權，孫躍飛，郝 巖，薛君彥

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淺談壩上溫室育苗氣象災害監測預警系統的界面設計

吳偉光1，劉建勇1，劉星燕1，陳秉權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. 懷來縣氣象局，河北 懷來 075400）

針對災害監測預警工作需要，結合壩上錯季蔬菜溫室育苗的實際情況，考慮界面的美觀和實用性，應用Visual Studiao2010編程語言以及Photoshop等圖形處理軟件進行界面美化，設計了Windows7或Windows10操作系統下安裝使用的一個系統平臺。目前平臺能實現的主要功能有：康保、沽源、尚義和張北歷史氣象災害資料查詢；壩上溫室育苗災害預報預警的制作和發布等。經過兩年年多時間的應用，平臺界面不斷更新完善，基本達到了預期目的。

壩上錯季蔬菜；溫室育苗；氣象災害；監測預警系統；界面設計

0 引言

近幾十年來,氣候變化異常[1-3]，氣象災害事件頻發[4-6]，而壩上錯季蔬菜育苗期的溫室大棚科技含量低、設施水平低下、機械化程度及管理水平也較低,抵御各種氣象災害的能力十分薄弱，給農業生產帶來巨大損失。近年來，壩上錯季蔬菜種植區越來越關注天氣預報，根據天氣變化安排田間管理，但這些粗略的指導缺少規范化、量化的科學依據。隨著科技的進步和計算機網絡水平的迅速發展，氣象服務的數字化和自動化程度也越來越高[7-13]。張家口市生態與農業氣象中心，2016年開始嘗試壩上錯季蔬菜育苗期氣象災害預警分析的研究，試圖為壩上錯季蔬菜育苗期生產及環境管理提供科學依據，而界面整體布局的合理性設計，更是平臺使用方便和快捷的有力保證。

1 平臺界面設計簡介

1.1 平臺整體架構和主界面設計

筆者開發的平臺，是業務工作的一部分，要與工作中的業務流程融為一體或鑲嵌。所以，程序設計更考慮平臺的簡約和實用性。

1.1.1 平臺整體架構設計

平臺主要設計以下功能：壩上四縣（康保、沽源、尚義和張北）未來一周天氣要素預報和未來一周歷史災害查詢；大風、雪災以及低溫冷害歷史資料查詢；低溫冷害經驗模式的查詢及檢驗；氣象災害預報或預警制作與發送；系統設置等。圖1為壩上錯季蔬菜溫室育苗氣象災害監測預警系統總體架構設計圖。

圖1 壩上錯季蔬菜溫室育苗氣象災害監測預警系統總體架構設計圖

1.1.2 平臺界面設計

按照圖1中的整體架構設計思路，考慮主界面的美觀性，平臺主界面設計各功能，主要通過下拉菜單中的命令按鈕來實現。圖2為壩上錯季蔬菜溫室育苗氣象災害監測預警系統主界面。一級菜單主要有：文件、預報方法、低溫冷害、大風災害、降雪災害、歷史數據查詢、氣象因子監測、系統設置和幫助等基本功能。二級菜單，主要實現整體架構中四大基本功能下的詳細分功能。

1.2 平臺主要功能及子窗口界面設計

1.2.1 未來一周天氣要素預報值及歷史值查詢設計

在平臺的右側區域，設計了四個按鈕，分別為康保、沽源、尚義和張北基本信息資料查詢。點擊按鈕后，界面（見圖3）出現三部分內容：①最上面的部分為文本內容，主要是該縣的地理信息、氣候信息以及農業規劃或歷史農業災害等。③藍色曲線為本縣未來一周最低氣溫的預報值（主要針對低溫設計，有無強降溫一目了然），紅色曲線為未來一周逐日氣溫歷史平均值。例如圖3，災害預報制作時間為2017年4月22日，紅色曲線為4月23～29日多年歷史逐日最低氣溫平均值，藍色曲線為2017年4月22日預報的23～29日最低氣溫預報值。?、右下角的空白區域是未來一周有無災害預警顯示，假如有6級以上大風或者雪災，在空白區域會顯示相應的提示信息。

圖2 壩上錯季蔬菜溫室育苗氣象災害監測預警系統主界面

圖3 張北未來一周最低氣溫預報值及歷史平均值查詢

1.2.2 育苗期不同風速的歷史出現日數查詢

育苗期不同風速的歷史出現日數查詢設計，要考慮閥值的不同、地域不同的對比（主要是四縣）、不同時間段對比以及具體數值的顯示等功能。圖4為“近58年（1960～2017年）4月上旬～5月上旬壩上四縣不同風速的出現日數”界面顯示，點擊不同閥值菜單（圖中顯示為“最大風速在17米/秒以上的日數”），本選擇項變成紅色，圖中采用柱狀圖做了分區域（四縣）、分階段（四月上旬、四月中旬、四月下旬和5月上旬）對比，柱形圖上面的數值，就是對應的具體大風日數數值。

圖4 近58年（1960～2017年）壩上育苗期不同風速的出現日數查詢

2 系統設置

程序設計中，有很多信息不適宜寫入程序代碼。比如獲取預報資料的服務器信息、壩上錯季蔬菜溫室育苗用戶的地理信息和郵箱信息、服務用戶的增減等。為此，平臺設置了“系統設置”子界面。

2.1 獲取資料的服務器或路徑設置

圖5為獲取資料的服務器或路徑設置。其中第一行為Micaps格點氣溫資料獲取服務器；第二行為氣象臺原始報文文件夾；第三行是氣象臺一周天氣預報、形勢分析以及分片預報等資料路徑；第四行為壩上錯季蔬菜溫室育苗氣象要素值的獲取。

圖5 系統設置--獲取預報或實況資料的服務器設置

2.2 壩上錯季蔬菜溫室育苗用戶的站點信息

圖6為壩上錯季蔬菜溫室育苗用戶的站點信息。主要有經度、緯度、海拔高度以及相應的圖片等，每一行為一個用戶的信息。刪除或增加用戶，在此操作即可（刪除和增加用戶后，重新啟動程序便自動更新），比較方便快捷。

3 輔助功能

為了日常工作使用方便，在主菜單的下方設計了幾個“快捷按鈕”，主要有常用的未來一周天氣預報查詢、育苗期低溫冷害指標分階段查詢、氣溫預報模式、育苗期不同風速的歷史出現日數查詢、育苗期雪災歷史出現日數查詢等。

圖6 系統設置--壩上錯季蔬菜溫室育苗用戶的站點信息設置

4 結論

隨著計算機和網絡技術的快速發展，氣象服務的形式也越來越多，原來的電話傳真氣象服務，正在向電子郵件、微信公眾號或氣象app形式轉換。壩上溫室育苗氣象災害監測預警系統，是一個農業氣象服務平臺，經過2年多時間的應用，平臺界面不斷更新完善，目前基本能自動快捷地完成預報預警的制作和發送。

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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，主要從事農業氣象工作；劉建勇(1976-)，男，工程師，主要從事氣象服務工作；劉星燕(1971-)，女，高級工程師，主要從事農業氣象工作；陳秉權(1980-)，男，助理工程師，主要從事氣象服務工作。

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害監測預警系統的界面設計[J]. 軟件，2018，39（9）：149-151