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        用AutoCAD繪制人工影響天氣作業(yè)點安全射界圖的方法

        2019-01-18 06:12:12高國明和文仙楊春香
        中低緯山地氣象 2018年6期
        關(guān)鍵詞:作業(yè)點底圖圓心

        高國明,和文仙,楊春香

        (云南省楚雄州氣象局,云南 楚雄 675000)

        1 引言

        人工影響天氣在社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮的作用日益凸現(xiàn),隨著作業(yè)規(guī)模不斷擴大,作業(yè)的安全性越來越受到重視,37 mm高炮是地面作業(yè)的主要手段之一,37 mm高炮彈單發(fā)炮彈彈丸最大破片可達14 g,引信瞎火率0.1‰~3‰[1],在引信瞎火情況下,彈頭不會爆炸,直接掉落地面,因此,37 mm高炮作業(yè)對地面的人畜、設(shè)施存在一定的威脅。制作安全射界圖對于安全作業(yè)具有重要意義。在安全射界圖繪制中,如果繪圖操作“失之毫厘”,就可能造成實際工作中的“謬以千里”。

        《37 mm高炮人工影響天氣作業(yè)點安全射界圖繪制規(guī)范》(QX/T 256-2015)于2015年5月1日起實施,《規(guī)范》對37 mm高炮安全射界圖的制作作出了詳細規(guī)定。經(jīng)調(diào)查,縣(市)級人影單位多使用Photoshop或CoralDraw制圖軟件繪制安全射界圖,使用這些軟件繪制安全射界圖,共同的不足之處在于繪圖比例難以控制,繪圖操作比較繁瑣,制作過程耗時較長,特別是繪制扇形區(qū)域并將其精確定位的難度較大。有的單位使用外包方式,給校對工作造成困難,繪圖質(zhì)量難以保證。AutoCAD軟件具有完善的圖形繪制和編輯功能,使用AutoCAD繪圖,可以最大程度保證圖紙數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)的精確對應(yīng)。

        2 準(zhǔn)備工作

        2.1 地圖及繪圖工具

        根據(jù)安全射界選取原則,為了避開人口密集區(qū)和重要設(shè)施(如油庫、化工廠、文物古跡、軍事設(shè)施等),文獻[2]對安全射界圖底圖的比例尺(分辨率)提出了較高要求,要求底圖宜選用1∶50 000以上比例尺或分辨率不低于5m的衛(wèi)星遙感地圖[2],選用谷歌衛(wèi)星地圖,可以達到“分辨率不低于5 m”的要求。繪圖軟件推薦使用AutoCAD 2014以上的版本,AutoCAD 2014以前的版本無法將填充部分進行透明處理,因此不推薦使用。部分環(huán)節(jié)涉及到截圖、制表等,可根據(jù)各自的使用習(xí)慣選取。

        2.2 安全射界圖底圖

        使用谷歌地球高程下載器,對作業(yè)點位置進行準(zhǔn)確標(biāo)注,然后將標(biāo)注的作業(yè)點置于屏幕中央位置,將地圖縮放至適當(dāng)大小(范圍應(yīng)保證以標(biāo)注點為圓心,半徑10 km以上),在地圖底部位置畫一條線段AB(注意:畫線段AB時要畫在地圖底部,這樣線段AB不會影響后期的繪圖制作),線段AB取得越長,后期制作水平距離圈時的精度越高,但必須保證A、B兩點在可截取范圍內(nèi)。量出線段AB在地圖上的長度SAB,然后截圖(如圖1),截圖范圍參照《37 mm高炮人工影響天氣作業(yè)點安全射界圖繪制規(guī)范》附錄B,并將線段AB取在截圖中。

        2.3 安全射界最小范圍

        文獻[2]4.2規(guī)定了安全射界最小范圍應(yīng)滿足的條件:①海拔高度≤1 500 m的作業(yè)點:1 500 m(極坐標(biāo)徑向)×1 000 m(極坐標(biāo)切向);②海拔高度>1 500 m的作業(yè)點:2 000 m(極坐標(biāo)徑向)×1 500 m(極坐標(biāo)切向)[2]。要確認作業(yè)點的海拔高度,掌握作業(yè)點周邊環(huán)境[5],必要時要對作業(yè)點10 km半徑范圍內(nèi)開展實地調(diào)查,以免遺漏重要設(shè)施。

        圖1 底圖截圖Fig.1 Image taken from the bottom

        3 繪圖步驟

        3.1 粘貼底圖

        將截取的圖片用畫圖程序打開,選中圖片,點擊復(fù)制。打開AutoCAD 2014,將圖片粘貼到AutoCAD 2014繪圖界面。需要注意的是,底圖導(dǎo)入AutoCAD時,應(yīng)使用粘貼的方法,如果使用插入光柵圖像的方法,文件目錄變更時底圖需要重新加載[3]。為避免繁復(fù)的線條干擾繪圖操作,引入圖層[4]的操作方法,可將圖層分為底圖、水平距離圈、射擊距離圈、方位線段和安全射界范圍等5個層次。

        3.2 比例縮放

        使用AutoCAD 2014中的sc命令實現(xiàn)繪圖比例與地圖比例一致。圖2中,SAB是地圖中量出的兩點間的距離,Sab是AutoCAD 2014中兩點的距離。SAB/Sab=c,執(zhí)行SC命令,錄入c值,按照提示進行操作,就可實現(xiàn)比例一致。舉例說明,在地圖中量得SAB=20 370 m,在AutoCAD 繪圖界面量得Sab=156.02,則SAB/Sab=20 370/156.02=130.560 2,在執(zhí)行SC命令后,根據(jù)提示進行操作,命令框要求輸入比例因子時,輸入130.560 2即可,比例設(shè)定完成后,如果在圖中畫一條長度為1 500單位的線段,在地圖上的長度即為1 500 m。

        圖2 繪制安全射界圖操作界面Fig.2 Draw the safe range operation interface

        圖3 sc命令操作詳解Fig.3 Sc command operation interpretation

        3.3 繪制水平距離圈、射擊距離圈和方位線段

        水平距離圈和射擊距離圈直觀反映炮彈射角和射程的對應(yīng)關(guān)系,文獻[2]中5.2要求:繪制水平距離圈時,應(yīng)以作業(yè)點為圓心,以1 km、10 km為半徑繪制實線閉合圓;在自圓心向右(正東方向)的橫軸上按1 km間隔標(biāo)出距離刻度。文獻[2]中5.3要求繪制射擊距離圈的方法為:以作業(yè)點為圓心,以45°~80°射擊仰角未爆彈丸最大射程為半徑,按5°畫虛線閉合圓[2]。繪制水平距離圈和射擊距離圈直接使用C命令即可,應(yīng)注意在線型上予以區(qū)分。

        方位線段是極坐標(biāo)徑向的參考線。水平距離圈和射擊距離圈繪制完成后,使用定數(shù)等分命令(DIV)[4]將水平距離圈等分為24個方位,每個方位的間隔為15°,將圓心與等分點連接,畫出方位線段。

        3.4 繪制安全射界區(qū)域

        由于底圖的截圖半徑在10 km以上,一部分面積較小的村莊、設(shè)施在底圖上未能顯示,因此,直接用底圖來確定安全射界邊界的效果并不理想,這就需要對照更清晰的地圖,將安全范圍繪制到底圖上。安全射界范圍必須是以作業(yè)點為圓心的扇形,并以半透明方式填充[2]。另外,實地調(diào)查是繪制安全射界圖的重要輔助手段,應(yīng)對作業(yè)點周圍10 km范圍內(nèi)的重要設(shè)施開展實地調(diào)查,在地圖上標(biāo)出其準(zhǔn)確位置。

        其余步驟按照文獻[2]的要求逐步繪制即可。

        圖4 安全射界圖示例Fig.4 An example of a security scope graph

        4 結(jié)語

        使用谷歌地圖和AutoCAD 2014軟件制作安全射界圖的方法簡單,只要具備AutoCAD的基本操作知識就可繪圖。AutoCAD 2014繪制安全射界圖的最大優(yōu)勢是使用sc命令就可輕松實現(xiàn)底圖與繪圖比例的完全一致,同時,使用定數(shù)等分命令可快速并精確地將水平距離圈分為24個方位,這是其它軟件所不能比擬的。

        以衛(wèi)星地圖作底圖,全面反映了作業(yè)點周圍10 km范圍內(nèi)的地形地貌[6],有利于作業(yè)人員掌握天氣演變規(guī)律,從而提高人工影響天氣效益。

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