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[摘要]本文介绍了GIS技术在气象服务中应用现状，并分析了GIS技术在气象行业的发展趋势，旨在为GIS技术在气象行业的应用提供科学参考。
[关键词]GIS技术 气象 应用 趋势
[中图分类号] P4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-367-1
1概述
气象服务是所有气象业务产品向社会提供服务的出口，是气象工作的出发点和归宿，其中包括决策气象服务、公众气象服务、专业气象服务和科技服务。为了增强气象服务的敏感性、主动性，提升决策气象服务与公共服务水平，必须善于综合运用观测、预报、预测、历史资料等各种信息，把科学研究成果和大量的业务产品变成服务才能体现气象事业的价值。地理信息系统（Geograph-is Information System简称GIS）是20世纪60年代开始逐渐发展起来的一门综合性的空间数据处理技术。GIS技术优势在于可以海量管理和查询气象信息，可以对地理空间数据进行分析处理，与数值模型计算相结合，还可以形象直观地可视化表达模型计算结果；GIS空间分析能力还可以与气象信息技术相结合，提供空间和动态的地理信息，并采用一定模型为决策服务提供科学依据。近年来，GIS技术发展亦十分迅速，并被广泛应用于自然科学的各个领域。GIS有强大的图形管理、地理模拟和空间分析等功能，基于GIS组件技术、面向对象的地理信息系统开发在气象服务行业中，得到越来越广泛的应用。
2 GIS技术在气象业务中的应用现状
2.1天气预报应用
GIS在数值天气预报（NWP）业务中开始发挥越来越多的作用。首先可以先将单点实时观测数据进行网格化，并根据不同的应用需求，建立不同的模式方程，同时，在方程中将地理数据、气象数据等数据源作为自变量进行空间分析与计算，从而得出不同的预报要素，最后通过GIS的加工、处理及显示功能，制作出数字化的多媒体天气预报图件或图表。利用GIS技术的绘制、分析、可视化能力，还可以进一步帮助气象专家解释天气数据与天气形势，得出更加准确的天气预报
2.2人工影响天气应用
人工影响天气是一门综合性科学，它涉及到气象、遥感、地理背景、社会经济等多种学科信息，而传统信息管理系统很难管理如此种类繁多、类型复杂、格式多样的信息资料。基于GIS的信息集成技术，则可以很好地管理海量地理数据，实现多源数据的叠加、显示查询、运算、分析等功能，最终建立适合于飞机、高炮、火箭人工增雨作业的科学决策、实时监控、信息查询、效益评估的人工影响天气平台。
2.3地质灾害气象预报应用
目前GIS技术的地质灾害气象预报已经形成了较为成熟的方法。一般在地质灾害调查区划成果基础上，利用GIS生成地质灾害易发程度区划图，完成区域内地质灾害易发分区；将影响灾害的地质环境条件和气象条件在GIS中叠加分析，判定诱发地质灾害的气象条件（如日暴雨、暴雨型和前期累积降雨型）；应用气象灾害数据统计分析，结合易发分区条件构造简明实用的预警指标以及预警标准综合判别方法。
2.4气象资料管理与站点选址分析
GIS的空间数据管理能力已经在气象监测站、历史与实时资料、卫星影像数据等方面得到了初步应用。国家气象信息中心、以及部分省级气象部门分别将我国的国界、省界、县界、县城位置等各类比例尺的基础地理信息和全国标准气象站、加密气象站、以及自动站有关信息加载到GIS系统中，分图层进行管理，从而建立了全国气象台站网信息库，供天气预报员进行天气分析，同时也为利用GIS进行有关大气科学、环境科学及其他相关科学研究提供了基础信息。此外，对于新一代天气雷达选址及其责任区划分方法也运用了GIS空间分析技术。
2.5卫星气象应用
GIS与遥感（RS ）和全球定位系统（GPS）被誉称为“3S”新技术，尤其是GIS技术则凭借其良好的空间数据管理、分析与可视化能力与RS的结合，作为应用支撑体系，最大限度的发挥了卫星气象的功能和潜力，进一步增强了卫星云图、探空、测风和辐射等卫星探测资料的管理与应用水平。基于卫星气象遥感技术的全球自然和人工植被监测、灾害，水灾、旱灾、森林火灾、沙漠化等监测以及农作物估产等方面的应用，GIS技术都较好的起到了建模分析与系统支持的作用。
3 GIS技术应用在气象服务中的发展趋势
3.1应用GIS管理海量气象数据
虽然现有利用GIS来管理海量气象数据的研究取得了较多成果和案例，但大多数还是基于将气象数据转换化GIS的数据格式，转换过程中需要耗费一定的系统时间，同时也存在着一定的数据损失，没有很好地解决GIS对于气象时态数据高效管理的问题。笔者认为，GIS需要能够实现对专业气象数据格式的直接读取，避免数据的转换，这是提升GIS管理气象数据效率的重要手段。
3.2应用GIS展示分析气象数据
空间可视化是GIS核心和基础的技术之一。如何利用GIS的可视化技术及地图功能直观的展现各类气象观测台站的位置和状态信息，或利用GIS来展示气象观测、预警或专业分析的结果是当前气象行业GIS应用研究的一个热点。
3.3应用WebGIS发布与共享气象数据
由于气象数据的公益属性，各个行业都对气象数据具有实际应用需求，因此，借助于WebGIS数据来发布气象数据也是当前应用的一个热点。姚燕、方海涛、阮惠华、薛胜军等学者等将该技术应用到气象业务系统当中，实现了气象数据的在线数据抽取、在线实时展示分析、发布与共享，为气象监测和预测工作提供参考。
3.4GIS和RS技术相结合
GIS和RS技术相结合的分析决策应用是气象行业数据分析应用的另一个重要方而。该类应用主要是在通用GIS空间分析算法和遥感处理算法的基础上，针对气象专业应用开发专业的算法，来满足气象预报以满足气象预报、决策分析等方而的应用。如国家气象中心开发的精细化农业区划产品制作与发布系统。王倩倩、刘维等学者通过基于GIS和RS技术结合，进行农业气象数据的分析，取得了良好的分析结果，对农业气候区划及农业灾害预警研究起到了重要作用。
参考文献
[1]吴焕萍，罗兵，王维国，段延娥.GIS技术在决策气象服务系统建设中的应用[J].应用气象学报，2008，19（3）.
[关键词]GIS技术 气象 应用 趋势
[中图分类号] P4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-367-1
1概述
气象服务是所有气象业务产品向社会提供服务的出口，是气象工作的出发点和归宿，其中包括决策气象服务、公众气象服务、专业气象服务和科技服务。为了增强气象服务的敏感性、主动性，提升决策气象服务与公共服务水平，必须善于综合运用观测、预报、预测、历史资料等各种信息，把科学研究成果和大量的业务产品变成服务才能体现气象事业的价值。地理信息系统（Geograph-is Information System简称GIS）是20世纪60年代开始逐渐发展起来的一门综合性的空间数据处理技术。GIS技术优势在于可以海量管理和查询气象信息，可以对地理空间数据进行分析处理，与数值模型计算相结合，还可以形象直观地可视化表达模型计算结果；GIS空间分析能力还可以与气象信息技术相结合，提供空间和动态的地理信息，并采用一定模型为决策服务提供科学依据。近年来，GIS技术发展亦十分迅速，并被广泛应用于自然科学的各个领域。GIS有强大的图形管理、地理模拟和空间分析等功能，基于GIS组件技术、面向对象的地理信息系统开发在气象服务行业中，得到越来越广泛的应用。
2 GIS技术在气象业务中的应用现状
2.1天气预报应用
GIS在数值天气预报（NWP）业务中开始发挥越来越多的作用。首先可以先将单点实时观测数据进行网格化，并根据不同的应用需求，建立不同的模式方程，同时，在方程中将地理数据、气象数据等数据源作为自变量进行空间分析与计算，从而得出不同的预报要素，最后通过GIS的加工、处理及显示功能，制作出数字化的多媒体天气预报图件或图表。利用GIS技术的绘制、分析、可视化能力，还可以进一步帮助气象专家解释天气数据与天气形势，得出更加准确的天气预报
2.2人工影响天气应用
人工影响天气是一门综合性科学，它涉及到气象、遥感、地理背景、社会经济等多种学科信息，而传统信息管理系统很难管理如此种类繁多、类型复杂、格式多样的信息资料。基于GIS的信息集成技术，则可以很好地管理海量地理数据，实现多源数据的叠加、显示查询、运算、分析等功能，最终建立适合于飞机、高炮、火箭人工增雨作业的科学决策、实时监控、信息查询、效益评估的人工影响天气平台。
2.3地质灾害气象预报应用
目前GIS技术的地质灾害气象预报已经形成了较为成熟的方法。一般在地质灾害调查区划成果基础上，利用GIS生成地质灾害易发程度区划图，完成区域内地质灾害易发分区；将影响灾害的地质环境条件和气象条件在GIS中叠加分析，判定诱发地质灾害的气象条件（如日暴雨、暴雨型和前期累积降雨型）；应用气象灾害数据统计分析，结合易发分区条件构造简明实用的预警指标以及预警标准综合判别方法。
2.4气象资料管理与站点选址分析
GIS的空间数据管理能力已经在气象监测站、历史与实时资料、卫星影像数据等方面得到了初步应用。国家气象信息中心、以及部分省级气象部门分别将我国的国界、省界、县界、县城位置等各类比例尺的基础地理信息和全国标准气象站、加密气象站、以及自动站有关信息加载到GIS系统中，分图层进行管理，从而建立了全国气象台站网信息库，供天气预报员进行天气分析，同时也为利用GIS进行有关大气科学、环境科学及其他相关科学研究提供了基础信息。此外，对于新一代天气雷达选址及其责任区划分方法也运用了GIS空间分析技术。
2.5卫星气象应用
GIS与遥感（RS ）和全球定位系统（GPS）被誉称为“3S”新技术，尤其是GIS技术则凭借其良好的空间数据管理、分析与可视化能力与RS的结合，作为应用支撑体系，最大限度的发挥了卫星气象的功能和潜力，进一步增强了卫星云图、探空、测风和辐射等卫星探测资料的管理与应用水平。基于卫星气象遥感技术的全球自然和人工植被监测、灾害，水灾、旱灾、森林火灾、沙漠化等监测以及农作物估产等方面的应用，GIS技术都较好的起到了建模分析与系统支持的作用。
3 GIS技术应用在气象服务中的发展趋势
3.1应用GIS管理海量气象数据
虽然现有利用GIS来管理海量气象数据的研究取得了较多成果和案例，但大多数还是基于将气象数据转换化GIS的数据格式，转换过程中需要耗费一定的系统时间，同时也存在着一定的数据损失，没有很好地解决GIS对于气象时态数据高效管理的问题。笔者认为，GIS需要能够实现对专业气象数据格式的直接读取，避免数据的转换，这是提升GIS管理气象数据效率的重要手段。
3.2应用GIS展示分析气象数据
空间可视化是GIS核心和基础的技术之一。如何利用GIS的可视化技术及地图功能直观的展现各类气象观测台站的位置和状态信息，或利用GIS来展示气象观测、预警或专业分析的结果是当前气象行业GIS应用研究的一个热点。
3.3应用WebGIS发布与共享气象数据
由于气象数据的公益属性，各个行业都对气象数据具有实际应用需求，因此，借助于WebGIS数据来发布气象数据也是当前应用的一个热点。姚燕、方海涛、阮惠华、薛胜军等学者等将该技术应用到气象业务系统当中，实现了气象数据的在线数据抽取、在线实时展示分析、发布与共享，为气象监测和预测工作提供参考。
3.4GIS和RS技术相结合
GIS和RS技术相结合的分析决策应用是气象行业数据分析应用的另一个重要方而。该类应用主要是在通用GIS空间分析算法和遥感处理算法的基础上，针对气象专业应用开发专业的算法，来满足气象预报以满足气象预报、决策分析等方而的应用。如国家气象中心开发的精细化农业区划产品制作与发布系统。王倩倩、刘维等学者通过基于GIS和RS技术结合，进行农业气象数据的分析，取得了良好的分析结果，对农业气候区划及农业灾害预警研究起到了重要作用。
参考文献
[1]吴焕萍，罗兵，王维国，段延娥.GIS技术在决策气象服务系统建设中的应用[J].应用气象学报，2008，19（3）.