空间环境研究的“小助手 ” ——“即插即用式”空间环境分析绘图软件

　　随着信息化时代的到来，太阳活动对人类社会活动的影响力和破坏力日益凸显。因此，越来越多的人开始关注和研究太阳活动对地球空间环境的影响。俗话说千里之行始于足下，任何空间环境的探索都立足于对相关数据的透彻分析。而研究学者或空间环境科学爱好者在数据分析的过程中，往往会遇到以下 4 大困境。困境一：搜索数据“慢”。空间环境数据包括 SOHO 卫星太阳图片、太阳黑子数等上百种数据，分散在 NOAA、NASA 等多个网站上。借助于传统的网络信息检索，研究人员需要花费大量的时间搜集所需的数据。困境二：查看数据“烦”。研究者通常需要打开多个相关数据文档或界面，在各相关数据间来回切换、查看，以及分析。困境三：绘制曲线图“丑”。通常 Origin 等软件所生成的默认曲线图并不美观，需要投入过多的精力在曲线图样式调整上。困境四：分析数据“难”。空间环境科学爱好者在空间天气分析过程中难免会遇到很多疑惑，但是又不知道应该向谁求助。那么，是否有办法可以摆脱这 4 大困境呢？

　　“即插即用式”空间环境分析绘图软件（Plug-and-Play SWx Analysis and Plotting Program，以下简称 PPSWAP）应运而生，是研究人员和空间环境科学爱好者们可依赖的辅助在线决策及绘图工具（下图为 PPSWAP 软件启动界面）。PPSWAP 的源代码由 C# 编写而成，其运行平台为微软 Windows 操作系统。软件具有以下 4 大特点。

图：PPSWAP软件启动界面

　　1. 预报相关信息的“一站式服务”

　　与网络上传统的桌面客户端 / 服务器相比，基于创新网页服务技术的 PPSWAP 可以更加方便地为用户提供储存于远程数据库中的大量准实时数据及历史数据。PPSWAP 所提供的数据既包括国内外地基观测站和空间卫星的监测数据，也包括空间环境预报中心（Space Environment Prediction Center，以下简称 SEPC）整理的事件统计，以及 SEPC 自主模型的预报。也就是说，用户在家就能够通过 PPSWAP 随意查看各种空间环境数据，包括 SOHO 卫星太阳图片、太阳黑子数等，从而摆脱了传统的网络信息检索。

　　2. 空间环境信息的“随意组合” 

　　PPSWAP 在线工具可提供图表、影像及统计表格等多种格式的数据查看，用户可以通过点击分析操作界面左侧的数据列表菜单，将所有感兴趣的元素添加至右侧界面中。PPSWAP 显示界面左侧的数据名称是基于易识别的规则来命名的，如以“ACE_SIS_Proton”命名的数据表示是由 ACE 卫星上的太阳同位素质谱仪（Solar Isotope Spectrometer）所提供的质子通量。用户还可以通过历史数据查询及空间环境事件统计结果查询功能获取空间环境预报所需的数据，随意组合各种空间环境信息，定制个人操作界面。图 19 显示了 CME 事件的空间环境扰动分析界面。

图：PPSWAP软件分析界面截图（截图显示了CME事件的空间环境扰动分析）

　　3.专业的绘图功能

　　PPSWAP 还集成了专业的绘图功能，用户可以通过点击绘图操作界面左侧的数据列表菜单，将所需的绘制元素添加于右侧界面中。用户还可以在右侧界面中对表格标题、边框、曲线等样式进行更改，通过保存按钮将图片保存至指定位置。默认的表格样式都是由设计人员精心配置的，通常不需要调整或只需要微调即可。图 20 显示了行星际太阳风参数和地磁 Kp 指数的曲线图绘制界面。

图：PPSWAP软件绘图界面截图（截图显示了行星际太阳风参数和地磁Kp指数的曲线图绘制）

　　4.聊天室服务 

　　聊天室服务集成了消息框及实时消息功能，由此能促进用户之间的讨论及信息分享。如果研究学者遇到了较为罕见的太阳爆发活动，在空间环境分析上面有举棋不定的地方，完全可以在聊天室里和在线的同事们探讨一番再做决断，而不必为自己独立做出的判断惴惴不安。当然，如果你只是空间环境科学的爱好者，遇到有不明白的地方，也可以通过聊天室向专业人员请教切磋。

　　此软件具有方便的人机交互功能，空间环境预报员、研究学者以及空间环境科学爱好者们可以在网上免费试用此软件，下载地址为：http://eng.sepc.ac.cn/sfdownload.php。