用AutoCAD绘制人工影响天气作业点安全射界图的方法

高国明，和文仙，杨春香

(云南省楚雄州气象局，云南 楚雄 675000)

1 引言

人工影响天气在社会经济发展中发挥的作用日益凸现，随着作业规模不断扩大，作业的安全性越来越受到重视，37 mm高炮是地面作业的主要手段之一，37 mm高炮弹单发炮弹弹丸最大破片可达14 g，引信瞎火率0.1‰～3‰[1]，在引信瞎火情况下，弹头不会爆炸，直接掉落地面，因此，37 mm高炮作业对地面的人畜、设施存在一定的威胁。制作安全射界图对于安全作业具有重要意义。在安全射界图绘制中，如果绘图操作“失之毫厘”，就可能造成实际工作中的“谬以千里”。

《37 mm高炮人工影响天气作业点安全射界图绘制规范》(QX/T 256-2015)于2015年5月1日起实施，《规范》对37 mm高炮安全射界图的制作作出了详细规定。经调查，县(市)级人影单位多使用Photoshop或CoralDraw制图软件绘制安全射界图，使用这些软件绘制安全射界图，共同的不足之处在于绘图比例难以控制，绘图操作比较繁琐，制作过程耗时较长，特别是绘制扇形区域并将其精确定位的难度较大。有的单位使用外包方式，给校对工作造成困难，绘图质量难以保证。AutoCAD软件具有完善的图形绘制和编辑功能，使用AutoCAD绘图，可以最大程度保证图纸数据与实际数据的精确对应。

2 准备工作

2.1 地图及绘图工具

根据安全射界选取原则，为了避开人口密集区和重要设施(如油库、化工厂、文物古迹、军事设施等)，文献[2]对安全射界图底图的比例尺(分辨率)提出了较高要求，要求底图宜选用1∶50 000以上比例尺或分辨率不低于5m的卫星遥感地图[2]，选用谷歌卫星地图，可以达到“分辨率不低于5 m”的要求。绘图软件推荐使用AutoCAD 2014以上的版本，AutoCAD 2014以前的版本无法将填充部分进行透明处理，因此不推荐使用。部分环节涉及到截图、制表等，可根据各自的使用习惯选取。

2.2 安全射界图底图

使用谷歌地球高程下载器，对作业点位置进行准确标注，然后将标注的作业点置于屏幕中央位置，将地图缩放至适当大小(范围应保证以标注点为圆心，半径10 km以上)，在地图底部位置画一条线段AB(注意：画线段AB时要画在地图底部，这样线段AB不会影响后期的绘图制作)，线段AB取得越长，后期制作水平距离圈时的精度越高，但必须保证A、B两点在可截取范围内。量出线段AB在地图上的长度SAB，然后截图(如图1)，截图范围参照《37 mm高炮人工影响天气作业点安全射界图绘制规范》附录B，并将线段AB取在截图中。

2.3 安全射界最小范围

文献[2]4.2规定了安全射界最小范围应满足的条件：①海拔高度≤1 500 m的作业点：1 500 m(极坐标径向)×1 000 m(极坐标切向)；②海拔高度>1 500 m的作业点：2 000 m(极坐标径向)×1 500 m(极坐标切向)[2]。要确认作业点的海拔高度，掌握作业点周边环境[5]，必要时要对作业点10 km半径范围内开展实地调查，以免遗漏重要设施。

图1 底图截图Fig.1 Image taken from the bottom

3 绘图步骤

3.1 粘贴底图

将截取的图片用画图程序打开，选中图片，点击复制。打开AutoCAD 2014，将图片粘贴到AutoCAD 2014绘图界面。需要注意的是，底图导入AutoCAD时，应使用粘贴的方法，如果使用插入光栅图像的方法，文件目录变更时底图需要重新加载[3]。为避免繁复的线条干扰绘图操作，引入图层[4]的操作方法，可将图层分为底图、水平距离圈、射击距离圈、方位线段和安全射界范围等5个层次。

3.2 比例缩放

使用AutoCAD 2014中的sc命令实现绘图比例与地图比例一致。图2中，SAB是地图中量出的两点间的距离，Sab是AutoCAD 2014中两点的距离。SAB/Sab=c,执行SC命令，录入c值，按照提示进行操作，就可实现比例一致。举例说明，在地图中量得SAB=20 370 m,在AutoCAD 绘图界面量得Sab=156.02，则SAB/Sab=20 370/156.02=130.560 2，在执行SC命令后，根据提示进行操作，命令框要求输入比例因子时，输入130.560 2即可，比例设定完成后，如果在图中画一条长度为1 500单位的线段，在地图上的长度即为1 500 m。

图2 绘制安全射界图操作界面Fig.2 Draw the safe range operation interface

图3 sc命令操作详解Fig.3 Sc command operation interpretation

3.3 绘制水平距离圈、射击距离圈和方位线段

水平距离圈和射击距离圈直观反映炮弹射角和射程的对应关系，文献[2]中5.2要求：绘制水平距离圈时，应以作业点为圆心，以1 km、10 km为半径绘制实线闭合圆；在自圆心向右(正东方向)的横轴上按1 km间隔标出距离刻度。文献[2]中5.3要求绘制射击距离圈的方法为：以作业点为圆心，以45°～80°射击仰角未爆弹丸最大射程为半径，按5°画虚线闭合圆[2]。绘制水平距离圈和射击距离圈直接使用C命令即可，应注意在线型上予以区分。

方位线段是极坐标径向的参考线。水平距离圈和射击距离圈绘制完成后，使用定数等分命令(DIV)[4]将水平距离圈等分为24个方位，每个方位的间隔为15°，将圆心与等分点连接，画出方位线段。

3.4 绘制安全射界区域

由于底图的截图半径在10 km以上，一部分面积较小的村庄、设施在底图上未能显示，因此，直接用底图来确定安全射界边界的效果并不理想，这就需要对照更清晰的地图，将安全范围绘制到底图上。安全射界范围必须是以作业点为圆心的扇形，并以半透明方式填充[2]。另外，实地调查是绘制安全射界图的重要辅助手段，应对作业点周围10 km范围内的重要设施开展实地调查，在地图上标出其准确位置。

其余步骤按照文献[2]的要求逐步绘制即可。

图4 安全射界图示例Fig.4 An example of a security scope graph

4 结语

使用谷歌地图和AutoCAD 2014软件制作安全射界图的方法简单，只要具备AutoCAD的基本操作知识就可绘图。AutoCAD 2014绘制安全射界图的最大优势是使用sc命令就可轻松实现底图与绘图比例的完全一致，同时，使用定数等分命令可快速并精确地将水平距离圈分为24个方位，这是其它软件所不能比拟的。

以卫星地图作底图，全面反映了作业点周围10 km范围内的地形地貌[6]，有利于作业人员掌握天气演变规律，从而提高人工影响天气效益。