GIS技术在气象领域中的应用研究

朱勃

【概论】地理信息系统作为一门重要信息技术。具有数据存储、查询、自动制图、统计分析、预测、模拟等功能，近年来被逐步应用在气象领域中，并且取得了初步的发展。GIS技术应用在气象领域中，可以为气象服务提供基础的信息的支持，增加气象预报的精准度。本文主要从GIS的角度，结合GIS的的功能和特点，对GIS在气象学中的应用进行了深入的分析和研究，期望GIS技术能在气象学中得到更加广泛的应用，希望本文的探讨内容能给相关方面的研究提供帮助。

【关键词】GIS技术；气象学；应用；气象信息系统

地理信息技术产生于二十世纪六十年代，由加拿大的测量学家罗杰·汤姆林森最先提出。这们技术的基本思想就是将以前纸质的地图转化为数字地图，将地理学和计算机信息技术有机结合起来，这门学科在经过多年的探索和发展之后，逐渐形成了一门集存储、描述、分析、模拟、查询、自动制图于一身的数据处理系统，并且具有空间再现的功能，是一门可以应用在各个领域当中的通用技术。经过调查显示，在实际的生活中，有接近80%的数据收集都和空间有关，因此信息处理系统就具有广泛的应用空间，在资源调查、环境评估、区域发展规划等领域，都可以看见GIS技术。最新科研调查指出，GIS技术已经和纳米技术、生物技术一样，成为新时代最具发展潜力和最重要的技术之一，对于人类未来的生活将会产生深远的影响。目前，这一技术也被气象领域广泛关注，并且正式开始应用在气象领域中，为我国的天意预报服务做出贡献，旨在提供更加精准的气象服务。

1 GIS的现状和发展

GIS是一门新型的综合性的地理信息技术，它将计算机信息技术和地理系统完美结合在一起，将地理资料以数字化的形式呈现在人们的眼前，在经过了多年的发展以后，地理信息技术已经成为一门集采集、存储、管理、分析、模拟、显示和应用等功能于一身的学科，并且逐步形成了一套较为成熟的理论。地理信息系统的应用领域也从以前的地理、环境、国土资源等领域逐步扩展到了现在的规划与管理、电力电信、森林防火等多个不同的领域，对这些领域的发展起到了重要的作用，为社会的进步和人们的生活也做出了巨大的贡献。

从技术层面看，GIS技术和计算机技术的发展是亦步亦趋的，计算机技术的发展一直对GIS技术在各个领域的应用方式和水平都有着直接的影响。现在GIS技术已经由原来的终端式GIS过渡到网络GIS，应用方式逐步像浏览式和网页查询式多元化发展，也就是说GIS已经过渡到了以服务为主导的计算GIS，用户可以在计算机上就轻松操作。同时还研究出了移动GIS客户端，用户可以随时随地在具有移动环境的情况下，在移动GIS终端上接受和处理数据。这种新的操作方式使得GIS技术的应用更加便捷具有移动性、服务实时性、数据资源分散、多样性等新的特点，使得GIS技术朝着细化的方向发展，更加方面用户的操作，GIS技术的应用范围更加广泛。

再从综合学科交叉发展的角度来看，GIS不单单是地理信息处理技术，而是和其它技术相互融合，逐渐形成了一项面向科学特定发展的新的研究热点，是各门科学技术的杂糅。GIS技术作为数字地球的基础核心技术，在数字地球的研究领域起到了重要的作用，同时，3D GIS技术和时态GIS技术已经成为GIS理论的研究热点；虚拟GIS技术也随着虚拟现实技术的发展而迈向了一个新高度，将虚拟技术加入到GIS技术中，可以使得客观的环境在虚拟环境中得到直观、全方位的展示，劝和多媒体一样的效果，更便于数据的分析、整合和管理，这也是GIS技术的一个新的跨越和发展。

总而言之，GIS技术已经朝着网络化、组件化 多维化、立体化和虚拟化的方向发展，因此应用的领域也更加广泛、大众化和平民化。

2 GIS技术在气象领域中的应用和发展

2.1国外的GIS`技术在气象领域中的应用

在国外，尤其是一些欧美国家，这些国家的科技和经济的发展较为先进，所以GIS技术已经被广泛的应用在气象学领域中。通常都是在地图上，以直观的方式查看天气预报，查看近期的天气走向，而一些专业的气象观测站、气象专家系统和气象信息系统，对GIS技术的应用则更加广泛，可以说GIS技术已经和气象领域密不可分。

一些国外的气象部门针对气象这一专门的研究板块，已经和一些专业的GIS公司签订了合同，专门定制了为气象学服务的GIS模块，更好的解决GIS技术不能全面而具有针对性的的在气象领域中的应用的问题。美国的国家大气研究中心在2001年成立了COST-719系统，对空间数据互相操作、空间信息基础设施、气象要素计算方法和应用的方法都进行了专门的研究，目前，国外的很多气象学专业的研究和学习都是基于这一系统之上的。

国外的很多研究学者将针对气象领域的空间分析方法专门拿出来进行研究，研究出了一种梯度加反距离平方法，这以方法能够很好的消除地形坡等地理因素对气象数据的获取的影响，提高了对选定区域的温度、压强等数据获取和分析的准确度。

另外，还有不少学者将普通克里格法、反距离加权法和完全正则样条插补这三种GIS技术结合在一起，观测和分析某一区域的月降水量和年降水量值，为水资源管理提供有效的数据和资料；还有学者基于GIS技术研发出了洪水预报决策系统，借助GIS技术的地理空间位置显示、发布和共享，有效的对洪水灾害进行预测和防护，为气象灾害的预测提供有效的信息支撑。

2.2GIS技术在国内的应用现状分析

GIS技术在国内的应用虽不及国外应用的广泛而深刻，但是也取得了实践性的发展，应用领域主要是时空一体化的海量气象数据管理、气象数据展示分析、发布和共享、辅助决策等。

（1）GIS技术在气象领域的应用实践。国内的GIS技术相较国外而言起步较晚一点，这是由综合国力的发展决定的，但是，后期的发展也较为积极，取得了一定的成果，在二十世纪末二十一世纪初，中国气象局在开展农业气候区划试点工作时，就组织相关工作人员开展了GIS技术在农业预测减灾工作中的应用的研究，取得了很好的成果。国内的气象部门一般都是组织信息共享配合MICAPS系统的一些功能来展开研究，或是将商业GIS二次开发，应用在气象学领域。

但是，将商业GIS应用在气象学的研究领域上，是不能完全满足研究需要的，所以相关学者就开始研制专业的气象行业GIS平台。经过数十年的发展，在2010年，中国气象局研发出了气象地理信息系统，这一平台将地理信息系统和气象行业特点有机结合，实现了气象GIS平台的创建，经过在气象领域的试点，取得立很好的初期成果，我国气象领域的GIS技术的应用又迈进了新的一步。

2.3应用GIS技术管理海量气象数据

GIS技术不仅具有探测、采集、查询和分析数据的功能，还具有数据存储和管理的强大功能，气象观测站每天都要接受大量的来自各个区域的气象观测信息，例如气温、气压和压强等信息，对这些数据不仅要进行分析整合，同时，存储和管理也是一项十分繁杂的工作，而GIS技术的应用，就可以很好的实现气象离散数据、格网数据和要素数据等工作，建立气象数据库，来管理海量数据信息。

除此之外，应用GIS技术还可以实现气象数据的分析，准确预测天气，提前对一些灾害天气做出预报，通过资源和数据共享等途径，实现对冰雹天气、台风天气等天气灾害的预测和防护，为保护人民的生命财产安全也做出一定的贡献。

3结束语

综上所述，本文主要对GIS技术在气象领域的应用做了分析和探讨。GIS技术作为新兴的信息处理技术，具有非常广阔的发展前景，应用在气象领域中，可以有效的增加天气预报的准确性，所以，期望我国GIS技术在气象领域的应用能够更加深入，也希望本文的观点能对相关方面的研究有所帮助。

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