试论GIS技术在决策气象服务系统建设中的运用

魏荣源 郑荣玉 张青宁

（福建省三明市气象局，福建 三明 365000）

引言

随着科学技术的发展，气象服务的水平也在不断提高，为人们的生产和生活提供了巨大的便利。作为所有气象业务产品面向社会的服务出口，气象服务是整个气象工作的出发点和归宿。决策气象服务作为气象服务的重要组成部分，主要是为各级党政领导机关和决策部门提供相应的气象服务，以保证决策的有效性和针对性，对于服务产品的质量要求较高，因此，建设良好的决策气象服务系统，是十分重要的。

1 GIS技术

GIS是对地理信息系统的简称，属于一种特定的空间信息系统，可以在计算机软件和硬件设备的支持下，对整个或者部分地球表层空间中，相关的地理分布数据进行采集、存储、管理、分析、显示和描述。而对于气象工作而言，相应的气象数据实际上属于地理信息的一种，如风速、温度等，都是相对于具体的时间域和空间域而言的，如果缺乏地理位置，气象要素是没有任何意义的。GIS技术的优势，是可以对相对广阔范围内的地理信息数据进行收集和管理，通过对数据的分析处理和模型计算，可以直观地对计算结果进行表示，从而为气象服务提供合理、真实、准确、完整的气象信息，为决策提供科学的参考依据。因此，在气象服务系统中引入GIS技术，可以说是气象服务发展的必然趋势。

2 GIS技术在决策气象服务系统建设中的应用

2.1 系统框架结构

在对决策气象服务系统进行设计和构建的过程中，为了保证系统的可靠性和可扩展性，在业务系统的设计上采用了层次化设计，将系统分为三个组成部分：（1）数据层。在数据层的设计上，可以以现有的数据共享环境为基础，对其进行适当的还进和扩展，以满足系统建设的需求，数据层存储的数据主要包括气象业务数据（如实时监测的温度、风力等）、基础地理信息数据以及社会经济和人口数据。为了确保数据的完整性和一致性，统一采用Oracle大型数据库进行数据的存储和管理工作，基础地理信息数据的存储采用ESRI公司的空间数据引擎，社会经济和人口数据则与基础地理信息数据进行了空间一体化关联存储。（2）通用核心GIS气象应用组件。该应用层的功能主要是为系统提供地图管理、信息查询、气象要素空间插值、数据分析等业务，也是GIS技术在业务系统中的直接体现。在对其进行建设时，为了确保建设质量，选择了技术较为成熟的ArcGIS Engine嵌入式开发平台，采用C++对软件进行本地二次开发和组建封装，从而有效提升了气象应用组件的兼容性。（3）服务平台。服务平台也可以称为客户层，其实质是面向决策用户的客户端，能够根据客户的需求，直接提供决策动态模拟、分析评价、气象产品制作等服务，需要切实做好人际交互设计，为客户提供一个合理、清晰、便于操作的界面。

2.2 相关技术问题

在应用GIS技术进行决策气象服务系统的建设过程中，为了保证系统的质量，需要关注几个关键性的技术问题。

（1）数据转换。决策气象服务系统在进行气象预测以及气象产品制作时，其数据来源主要是数据库中存储的各种数据资料，以及来自于MICAPS系统的数据文件。但是，这些数据的格式与GIS软件要求的格式不一致，因此，必须做好数据的转换工作。在数据转换的过程中，需要切实注意转换的方法，针对不同的数据类型，要选择不同的转换方式，避免数据在转换过程中出现丢失或失真的现象。（2）插值算法。插值，是指在离散数据之间，补充相应的数据，从而使得这些离散数据可以符合某个连续函数，便于进行计算。插值分析是当前气象信息处理中应用最为广泛的分析算法之一，常用的插值方法是Cressman差值法。但是，ArcGIS软件中并没有提供这种算法，因此，需要采用COM接口的方式，对该算法进行实现，以方便系统功能的发挥。

结语

总而言之，在当前社会不断发展的背景下，新的技术和设备不断得到开发和应用，人们对于气象服务的准确性也提出了更高的要求。在决策气象服务系统建设中，应用GIS技术，可以灵活、高效的进行气象信息图的制作，提高气象服务的可视化水平；通过GIS技术的空间分析功能，能够对气象信息进行综合性的检索和查询；同时，利用GIS技术的空间建模能力，能够对灾害性天气进行提前预测，及时采取防范措施，减少损失。因此，相关技术人员要针对GIS技术的特点，进行合理应用，建设一个高效优质的决策气象服务系统。

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