国家卫星气象中心，范天锡，男，1936年生于江苏省徐州市，汉，1958年毕业于北京大学，毕业后在中国科学院地球物理研究所和应用地球物理研究所、七机部505所从事高层大气物理和空间光学探测技术等方面的研究工作。1980年以后在中国气象局国家卫星气象中心工作，担任过风云一号气象卫星地面应用系统总设计师、国家卫星气象中心科技委主任、中国遥感应用协会专家委员会副主任等，从事我国气象卫星的发展规划、使用要求和技术状态的制定及有关技术协调、气象卫星地面应用系统的总体设计和建设、资料处理方法的研究和软件开发等工作。曾被授予国务院政府特殊津贴，获国家科技进步奖二等奖（风云一号气象卫星资料接收处理应用系统，排名第一）。编写和发表学术论文、技术报告逾百篇。

      回忆我国气象卫星应用系统建设，感触最深的是20世纪70、80年代，是万事起头难、从无到有打基础的阶段，又是成功建设了风云一号气象卫星资料接收处理应用系统、取得辉煌战果的阶段；充分体现了自立更生与对国外先进技术的引进、消化吸收和再创新的有机结合，充分体现了立足本国实际、又勇于赶超世界先进水平的精神，充分体现了艰苦奋斗、无私奉献、团结协作的精神。

      1969年1月29日，周恩来总理在接见中央气象局等单位的代表时指示：应该搞我们自己的气象卫星，在我们的卫星没有出来以前，要想办法接收外国卫星传递的气象情报。1970年，气象卫星研制任务下达给刚组建的上海航天基地，气象卫星资料接收处理任务则由中央气象局承担。20世纪70年代，完全以我国自己力量研制建成了美国NOAA气象卫星图像资料的接收系统，以卫星云图用于天气预报。70年代后期至80年代，关键在于建成一个先进的数字化的我国气象卫星的资料处理业务系统，这个工作由三个环环相扣的部分组成，第一个是大气辐射传输理论研究和软件开发基本队伍的形成，第二个是NOAA卫星资料数字处理系统建设，第三个是风云一号气象卫星资料接收处理应用系统的建设。

一、大气辐射传输理论研究和软件开发基本队伍的建设

      20世纪70年代，以中国科学院曾庆存院士为首开展了大气辐射传输理论研究，取得系列重要成果，对我国气象卫星的发展具有重要作用。80年代初，在国家卫星气象中心资料处理科，己形成一个研究集体，进行大气辐射传输理论和大气温、湿廓线反演方法等方面研究。因此在学术和理论方面具备了一定基础，但是对于计算机软件开发技术，当时几乎是一片空白。

      在我国改革开放的有利环境下，70年代末美国气象卫星大气探测权威专家Smith访华，赠送了一套NOAA卫星大气探测资料处理软件，包括原程序和测试数据，是由威斯康星大学Woolf主持开发的，可向世界提供，以推广NOAA卫星大气探测资料的应用，我们称之为Woolf程序。

      当时，美国有人曾认为中国10年也建不成气象卫星资料处理系统。的确，那时做资料处理工作的许多同志都刚刚开始学习计算机编程，缺乏编程经验。而Woolf程序提供了极好的教材。在学习和消化这一程序上，许多同志下了大工夫，不但通读程序，还画出框图，加以注释和进行逻辑分析，提取出具体的数据处理方法，写出分析文档。同时，在国家卫星气象中心的M170计算机（当时我国有数的大型机之一，运算速度仅为100万次/秒）上进行Woolf程序调试。输入程序用卡片，输出用打印机，每人每周的上机时间只能安排1-2小时，大致能通一两次程序，常常晚上或夜间背着沉重的卡片箱去上机，抱着一大摞打印纸回来。在这种条件下，大家依然迎难而上。

      Woolf程序的消化、调试培养出了一支气象卫星资料处理和软件开发队伍。实践表明，资料处理的好坏、运行的稳定性和效率等，很大程度上取决于看似繁琐的对数据读写、检验、筛选、统计分析、格式变换等处理方法和编程技巧，这部分占据了90％以上的程序量，而文献中数学运算的程序量甚至不超过5％；这些知识和软件开发本领是从文献及其他途径很难学到的。

二、NOAA卫星资料数字处理系统建设

      为了推广NOAA卫星资料应用，联合国开发署为我国实施了援建项目。第一期项目是NOAA卫星资料接收和图像处理系统，建在北京东北旺气象卫星资料地面接收站。第二期项目是数字处理系统建设，任务是生成投影拼图、海面温度和大气温、湿廓线等产品，建在国家卫星气象中心，投资150万美元。联合国开发署聘请美国国家环境卫星资料与信息服务局（NESDIS）的Lesse博士为顾问，作为实际的系统方案设计和实施负责人，具有决定权。Lesse在1981、1983、1985年三次来华，是一位富于实际工作经验和对华友好人士；但起初认为中方没有系统设计和软件开发能力，提出了交钥匙工程方案，即国外公司作为软件系统总承并占用大部分经费，剩余经费用于购置HP小型机，虽然运行能力较差，但相对稳妥可行，能按时建成。

      中方对此难以接受，一是计算机能力差，导致应用服务能力差；二是风云一号气象卫星资料处理软件的研制靠国家卫星气象中心的M170计算机无法实现，需要形成新的软件开发平台。因此，中方提出的方案是自行承担软件开发和系统集成，集中大部分经费配置以IBM4341为主机的计算机系统，以形成较强的运行能力。经多次会谈说服Lesse，使其给联合国开发署出具的报告中釆用了中方方案。到1985年我国成功建成NOAA卫星资料处理系统（二期项目），并开发了许多产品，拓展了应用服务内容，如在1987年大兴安岭特大森林火灾监测服务中发挥了重要作用，是联合国开发署对发展中国家援建项目中成效最显著的项目之一，Lesse也获得了我国颁发的友谊奖章。

      这一系统不仅成为NOAA卫星资料应用软件开发和应用服务平台，而且成为风云一号气象卫星资料处理系统应用软件开发平台、资料处理和反演方法研究与试验平台。在其上积累了系统建设和运行管理的经验，锻炼出一支高素质的科研和软件开发队伍，对于风云一号气象卫星资料接收处理系统建设起了极为重要的作用。

三、风云一号气象卫星资料接收处理应用系统的建设

      气象卫星资料应用，不仅需要高性能的气象卫星，而且必须有功能强、性能好、运行稳定的资料处理系统。美国NESDIS在70年代末，建立了以多台IBM大型计算机为核心的资料处理、存储、分发系统，每天24小时不停地稳定运行，才使其获取的气象卫星原始数据能反演出各种气象要素定量和图像产品，高时效地提供给各方面的用户使用，气象卫星才真正进入了业务应用时期。

      风云一号气象卫星资料接收处理应用系统如何建设呢？资料接收系统国内尚有一定基础，70年代自行研制了接收NOAA卫星云图的设备；但关键是资料处理系统。于是国家卫星气象中心80年代初组织了可行性研究，调研了国内外计算机软、硬件技术状态；显然，计算机系统只能从国外引进。于是成立了计算机引进小组，与当时己进入中国的美、日计算机公司，如IBM、霍尼威尔、日立、富士通等，进行了广泛接触和谈判，反复讨论计算机系统配置方案。由于开始我们对国外计算机行情知之较少，又有禁运，为了得到功能完备、性能/价格比高又可行的方案，这一工作延续了很长时间，最后选择了以3台IBM4381为主机的计算机系统，大约需要800万美元。软件如果承包给国外公司，价格极其昂贵，不低于硬件，是无法承受的，也只能由自己来承担。最后形成的“气象卫星资料处理系统系统可行性研究报告”在1984年国家气象局召开的8412会议上通过后，上报原国家计委和经委审批。

      1985年后，基于NOAA卫星资料处理系统（二期项目）的计算机系统和风云一号资料处理系统的计算机系统，对风云一号气象卫星数据的预处理和产品生成软件，并进行通信软件、系统调度管理软件等开发。由于己经形成了一支软件开发队伍，掌握了NOAA卫星资料处理软件开发技术，按照风云一号资料处理要求，大大拓宽了软件开发内容；通过分工协作，软件开发工作进展的十分顺利。应用软件共分14个软件包，内容丰富，包括卫星轨道预报、卫星资料预处理和地标导航、常规气象资料处理、单轨展宽云图处理、投影拼图和7天合成亮度图处理、局地图像处理、云参数处理、海面温度处理、射出长波辐射处理、大气探测资料处理、图像和图形人机交互处理、专业服务（植被监测、林火监测、洪水监测、积雪监测等）处理、FY-1卫星性能在轨测试和检验、数据存档和分发处理等。NESDIS所能生成的NOAA卫星数据产品，在我们系统中大都能生成，质量和精度也大致相当，还有一些很有特色的产品。程序量共计约40万条。

      风云一号气象卫星资料接收处理应用系统由北京、广州、乌鲁木齐3个卫星地面接收站和设在国家卫星气象中心的资料处理系统组成，兼容接收处理NOAA卫星资料，是国家大型重点工程。在这样一个国内没有先例、十分复杂、具有世界先进水平的开拓性工程中，形成了强大、团结、奋进的团队，主要技术负责人和各方面技术人员都有良好关系，通力合作，日夜奋战，使整个系统在风云一号卫星发射前半年就完成了系统联调，进入试运行。

      1988年9月8日这一天是激动人心的，不但我国首颗气象卫星风云一号发射了，而且从第一轨开始地面系统就成功接收处理了卫星下发的数据，并当晚就在电视中播出了卫星云图。星地这样协调、顺利、成功的运行，作为大型系统的首次星地联合运行，在国内外都是少见的。

      风云一号气象卫星资料收处理用系统建设在20世纪80年代改革开放的环境下，受到Woolf程序、联合国开发署援建项目和一定规模IBM计算机系统引进等条件和机遇支持。然而，美方赠送Woolf程序、联合国开发署援建项目的本意是为了推广NOAA卫星数据应用，并且应用范围和能力都很有限。只有在自立更生、立足本国实际又勇于赶超世界先进的思想指导下，尽快实现对国外先进技术的引进、消化、吸收和再创新，才能抓住这些有利的条件和机遇，促成自身跨越式发展。

      在三个环环相扣的工作中，之所以能够快速顺利地调通、消化Woolf程序，是由于我们在学术和理论方面有大气辐射传输理论和大气温、湿廓线反演方法方面的基础；之所以敢于提出NOAA卫星资料处理系统的软件开发和系统集成由中方承担，是由于我们通过Woolf程序的消化、调试，掌握了数据处理和软件开发的技术与技巧；之所以能够顺利建设风云一号气象卫星资料接收处理用系统，是由于数年与外商广泛接触和谈判，已熟知了计算机系统配置和系统软件，NOAA卫星资料处理系统又提供了应用软件开发平台，培养出了一支既有高度技术水平，又具有艰苦奋斗、无私奉献、团结协作精神的气象卫星资料处理和软件开发队伍。风云一号气象卫星资料处理系统是在研究消化美国NESDIS的NOAA卫星资料处理系统中的软、硬件技术基础上建设的，具有大体相当的技术水平，自然是世界先进水平；又是完全由中国人按照国情独立设计和建设的，所有通信、系统调度管理和应用软件都是自行开发。

      “风云一号气象卫星资料接收处理应用系统建设”是一个成功范例，奠定了我国气象卫星地面应用系统建设基础，为我国今后的气象卫星资料应用事业发展开辟了广阔前景。