拟提名2018年度湖北省科技进步奖项目公示材料
项目名称
湖北地区对流云人工增雨关键技术及应用
提名者
湖北省气象局
提名意见
项目围绕湖北地区对流云人工增雨关键技术开展研究，建立了对流云人工增雨作业条件综合识别指标和概念模型，提出了自动选取对比云的人工增雨效果检验方法，研制了对流云跟踪监测及催化效果分析系统，在作业潜力云分类技术、FY-2静止卫星和FY-3极轨卫星反演技术、微波辐射计资料反演云中水汽相变技术、LAPS改善三维对流云模式的模拟性能技术、基于相似离度原理的催化效果分析检验技术、自动识别作业目标云技术和城市空气质量改善技术等方面具有创新，总体达到国内领先水平。
项目成果在湖北省农业抗旱、城市空气净化、水库蓄水、重大活动气象保障和生态环境保护等方面得到了广泛应用，取得了显著效益。
提名该项目为湖北省科技进步奖一等奖。
项目简介
“湖北地区对流云人工增雨关键技术及应用”在国家科技支撑计划等11个项目支持下完成，内容属地球科学中的云与降水物理学分支。围绕人工影响天气作业潜力云分类识别和强对流云临近预警技术、作业条件识别、作业概念模型建立、作业效果检验分析和城市空气质量改善等关键技术开展研究，项目成果有如下几点：
1.研究了基于FY卫星资料的多光谱融合技术及形态和阈值分析方法对人工影响天气作业潜力云进行分类解释判读，并利用FY-3极轨卫星、微波辐射计、LAPS等资料，研究强对流云结构特征和监测识别技术，建立了强对流云临近预警指标，投入业务应用并进行了检验；
2.提出了利用FY2静止卫星反演云结构特征参数（云顶温度、过冷层厚度）技术，结合MP3000A地基微波辐射计资料结合相变理论研究对流云中混合相变过程技术，用于对流云人工增雨作业条件识别和作业部位选择；
3.基于多普勒雷达产品和相似离度原理，提出了一种自动选取对比云进行人工增雨效果检验的方法，可自动识别催化潜力云，并针对催化云自动选取对比云，进行作业效
果的物理检验分析；
4.研究了湖北地区不同类型降水湿清除空气污染物的降水阈值，以及武汉地区不同类型降水对气溶胶的平均碰并系数E，对流云和层状云降水E分别可取0.33-0.43和0.25-0.35，用于人工增雨改善城市空气质量；
5.建立了对流云人工增雨概念模型，并自主研发了集对流云跟踪监测与效果分析检验于一体的对流云人工增雨业务系统。
本项目发表核心期刊论文45篇，其中SCI论文2篇、EI论文1篇，获计算机软件著作权2项，制定湖北省地方标准1项。
项目相关技术成果已在湖北省不同部门和不同领域广泛应用，促进了湖北地区的云水资源开发利用，为湖北粮食产量十三连增做出了积极贡献，取得了显著的社会生态效益。
客观评价
1.科技成果鉴定
2015年3月24日，湖北省科技厅在武汉主持召开了由湖北省气象服务中心、武汉市气象局、湖北省人工影响天气办公室等单位共同完成的“湖北地区对流云人工增雨关键技术及应用”科技成果鉴定会。鉴定委员会听取了项目组的工作报告、技术报告，审查了相关的技术材料，一致认为项目成果总体达到国内领先水平，其中在雷达自动识别作业云和非作业云等技术方面达到国际先进水平。项目主要创新点：
（1）利用FY-2C/D静止卫星资料反演技术和MP3000A地基微博辐射计资料，结合相变理论，研究提出了对流云人工增雨条件的识别方法；
（2）利用LAPS和对流云模式，结合FY-3A极轨卫星三通道融合资料及其反演产品，提出了强对流云的预警指标；
（3）基于多普勒雷达产品和相似离度原理，研发了对流云雷达跟踪监测及催化效果分析系统。
项目成果在湖北省内农业抗旱、净化城市空气质量、水库蓄水、重大活动气象保障和保护生态环境等领域得到了广泛应用，部分成果推广至安徽、海南、西藏、四川等省（区）应用，取得了显著的社会、经济和生态效益。
2．科技查新报告 2.1查新点
（1）研究FY-3极轨卫星三通道（可见光、红外、近红外）融合技术及其反演产品（云光学厚度、云顶黑体量温、云粒子有效半径）和云分类技术在对流云团识别中的应用，以及研究局地分析系统LAPS与三维对流云模式相结合的强对流云预警技术。
（2）提出利用FY2静止卫星反演云结构特征参数（云顶温度、过冷层厚度）技术，结合MP3000A地基微波辐射计资料结合相变理论研究对流云中混合相变过程技术，用于对流
云人工增雨作业条件识别和选择合适的作业部位。
（3）基于多普勒雷达产品和相似离度原理，2010年提出一种自动选取对比云进行人工增雨效果检验的方法，可自动识别催化潜力云，并针对催化云自动选取对比云，进行作业效果的物理检验分析。
（4）研究了湖北地区不同类型降水湿清除空气污染物的降水阈值，以及武汉地区不同类型降水对气溶胶的平均碰并系数E，对流云和层状云降水E分别可取0.33-0.43和0.25-0.35，用于人工增雨改善城市空气质量。
2.2 查新结论
针对委托课题查新要点，检索国内外专利、科技期刊、学位论文、会议论文、科技成果等数据库，以及yahoo等网站表明：对流云增雨条件识别、强对流天气临近预警的基本依据是卫星、雷达和微波辐射计等时空高分辨率新资料应用，基于雷达自动识别作业云和非作业云和自动选择对比云进行效果分析检验等关键技术的应用，对于推进我省对流云人工增雨起到了有效的科技支撑作用，为防灾减灾、保障湖北地区粮食安全、生态安全和政府决策等方面有着重要的理论意义和应用价值。
委托单位进行的关于湖北地区对流云人工增雨关键技术及应用，在所检国内外文献范围内，创新要点3有类似技术报道，但发表时间均晚于创新要点3，除此之外，国内外所检文献中未见与4个创新要点有相同的报道。
推广应用情况
1．推广应用情况
项目研究过程中注重理论研究与业务应用相结合，边研究边应用，项目成果已在湖北、海南、安徽、西藏、四川等省（区）投入对流云人工增雨业务试验应用，湖北省防汛抗旱指挥部、湖北省森林防火指挥部办公室、湖北省烟草生产可持续发展领导小组办公室、湖北省气象局、武汉市环境监测中心等单位利用项目技术成果开展了抗旱减灾、水库增蓄水、提高烟叶质量和品质、改善城市空气质量等服务工作，向省党委政府呈报多篇决策服务材料，并得到了湖北省政府领导的充分肯定，在防灾减灾中发挥了重要作用，为湖北粮食产量十三连增做出了积极贡献。 序号 1 2 2．主要应用单位情况表 应用单位名称 应用技术 湖北省防汛抗旱指挥部办公室 湖北省人工影响天气办公室 应用的起止时间 作业条件识别和2007.8-至作业效果分析 今 作业条件识别和2007.8-至效果分析检验 今 应用单位联系人/电话 王万林/13908629548 刘剑/15972211947 应用情况 提高人工增雨抗旱和水库增蓄水能力。 主要业务支撑系统之一。 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 湖北省森林防火指挥部办公室 湖北省烟草生产可持续发展领导小组办公室 安徽省人工影响天气办公室 西藏自治区人工影响天气中心 武汉市环境监测中心 孝感市气象局 恩施州气象局 武汉市气象局 襄阳市气象局 十堰市气象局 咸宁市气象局 作业条件识别和效果分析检验 作业条件识别和效果分析检验 作业条件识别和效果分析检验 作业条件识别和效果分析检验 改善城市空气质量 作业条件识别和效果分析检验 作业条件识别和效果分析检验 作业条件识别和效果分析检验 作业条件识别和效果分析检验 2010.1-至今 2010.1-至今 2011.1-至今 2013.5-至今 2012.1-至今 2011.1-至今 2010.1-至今 2011.1-至今 2011.1-至今 周圆明 /13971327566 刘建平 /13437153944 提高森林防灭火能力。 减少不利天气对烟叶生产损失，提升烟叶的产量和质量 。 吴林林业务发展和科研需/13966756495 要。 余忠水提高人工影响天气/13618909759 专业服务能力。 胡柯提高净化城市空气/13554228431 环境服务能力 李超 提高人工影响天气/ 15926816482 专业服务能力。 单兴佑提高人工影响天气/13593620050 专业服务能力。 江鸿 提高人工影响天气/13317189679 专业服务能力。 赵羽佳 提高人工影响天气/13797606010 专业服务能力。 江鸿 /13317189679 赵羽佳 /13797606010 提高人工影响天气专业服务能力。 提高人工影响天气专业服务能力。 作业条件识别和2011.1-至效果分析检验 今 作业条件识别和2011.1-至效果分析检验 今 主要知识产权证明目录
序知识知识产权具体名国家 号 产 称 （地区） 权类别 1 地方人工影响天气火湖北 标准 箭作业技术规范 授权号 授权日期 证书编号 权利人 发明人 叶建元、向玉春、袁正腾、陈英英、王慧娟 发明专利有效状态 DB42/T 806-2012 2012年3月1日 / 软件对流云雷达跟踪2 著作监测及催化效果权 分析系统V1.0 软件湖北省人工影响3 著作天气智能终端系权 统V1.0 2014年软著登字湖北省中国 2014SR195208 12月15气象服第0864441 务中心 日 2018年中国 2018SR017176 1月8日 软著登字湖北省气象服第2346271 务中心 主要完成人情况
排名 姓名 技术职称 行政职务 工作单位 对本项目技术创造性贡献 负责项目总体设计和实施，项目重大科学问题的技术把关，设计了基于微波辐射计资料反演云中水汽相变技术，在创新点1、2、3和4，以及项目科研成果转化、应用等方面做出贡献。在该项目研发工作中投入的工作量占本人总工作量的75%。贡献证明包括：以第一作者发表核心论文湖北省气象 12篇，也是2篇SCI论文的主要完成人，如论文服务中心 《Characteristics of the precipitation over the eastern edge of the Tibetan Plateau》、《强冰雹和短时强降水天气雷达特征及临近预警》；参与研制了《湖北省人工影响天气智能终端系统V1.0》，并获计算机软件著作权（编号2018SR017176）等。 负责设计强对流云监测识别技术和临近预警技术、效果检验的技术思路，开展了LAPS和微波辐射计等新资料在对流云人工增雨关键技术的应用试验，将相似离度原理引入对流云人工增雨效果分析领域，对创新点2、3做出贡献。在该项目武汉市气象局 研发工作中投入的工作量占本人总工作量的70%。贡献证明包括：以第一作者发表核心期刊论文6篇，《地基微波辐射仪对咸宁一次冰雹天气过程的监测分析》、《依据雷达回波自动选取对比云进行人工增雨效果检验的方法》等。 负责对流云跟踪监测、效果分析检验方法研究，设计研发了对流云雷达跟踪监测及催化效果分析系统，对创新点1、3和4做出贡献。在该项目研发工作中投入的工作量占本人总工作量的60%。贡献证明包括：研制了《对流云跟踪监测湖北省气象 及催化效果分析系统V1.0》，并获计算机软件著服务中心 作权（编号2014SR195208），参与制定了湖北地方标准《人工影响天气火箭作业技术规范》，以第一作者发表核心期刊论文3篇，也是EI检索论文《Design and Realization of Silhouette Operation Platform Based on GIS》的主要完成人等。 参与对流云增雨作业条件识别技术、强对流云监测识别及临近预警技术研究，设计了FY-2C/D静止卫星反演技术，研究了FY-3A极轨卫星三通道融合技术和反演技术，对创新点1、2中做出贡献。在该项目研发工作中投入的工作量占本人总工湖北省气象 作量的60%。贡献证明包括：以第一作者发表核服务中心 心期刊论文8篇，论文《用FY-2C/D卫星等综合观测资料反演云物理特性产品及检验》、《用三通道合成彩色图像进行云的分类解释判读》，参与制定了湖北地方标准《人工影响天气火箭作业技术规范》等。 1 李德俊 副高级 工程师 2 唐仁茂 正高级 工程师 副局长 3 袁正腾 副高级 工程师 科长 4 陈英英 副高级 工程师 科长
拟提名2018年湖北科技进步奖项目公示材料项目名称湖北地区 - 图文
