气象领域的GIS应用
基于GIS的气象信息集成与可视化系统

基于GIS的气象信息集成与可视化系统基于GIS的气象信息集成与可视化系统一、引言气象是人类社会生活中重要的自然环境要素之一,它直接影响着人类的日常生活、农业生产、能源消耗、交通运输等各个领域。
然而,气象数据的分散和复杂性为气象信息的获取和利用带来了挑战。
地理信息系统(GIS)的快速发展为集成和可视化气象信息提供了有力的技术支持。
本文将介绍基于GIS的气象信息集成与可视化系统的概念、功能和特点,探讨其在气象领域中的应用和发展前景。
二、基于GIS的气象信息集成与可视化系统的概念基于GIS的气象信息集成与可视化系统是指利用GIS技术集成不同的气象数据源,对气象信息进行整合、分析和可视化展示的一种系统。
该系统能够集成来自不同空间位置、时间尺度和数据来源的气象数据,并通过地理信息可视化技术将这些数据转化为直观、易于理解的图形表达,提供给决策者、研究人员和公众参考和利用。
三、基于GIS的气象信息集成与可视化系统的功能1. 数据集成功能:该系统能够从不同的气象数据源中获取和集成各类气象数据,包括气象观测站点数据、卫星遥感数据、气候模型预测数据等。
通过将这些数据进行统一的标准化和融合,系统能够提供全面且准确的气象数据。
2. 空间分析功能:基于GIS技术,系统能够对气象数据进行空间分析,包括空间插值、空间拓扑分析、空间关联分析等。
这些分析方法可以帮助用户更好地理解气象现象的空间分布规律,为气象预测、灾害监测等提供支持。
3. 可视化展示功能:基于地理信息可视化技术,系统能够将气象数据以地图、图表、动画等方式进行直观展示。
通过可视化展示,用户能够快速、直观地了解气象信息,更好地把握气象变化趋势和规律。
4. 决策支持功能:系统能够根据用户需求提供相关的决策支持功能,包括风险评估、模拟模型、智能推荐等。
这些功能能够帮助用户做出更准确、科学的决策,并提高气象防灾减灾的能力。
四、基于GIS的气象信息集成与可视化系统的应用1. 气象预测与监测:基于气象观测站点数据、卫星遥感数据等多源气象数据,系统能够提供及时准确的气象预测和监测服务。
目前GIS在气象上面有哪些应用

一.目前GIS在气象上面有哪些应用。
(适当归纳和总结)答:目前地理信息系统在气象领域的应用越来越普及,无论是在气象资料管理、气象制图、气象区划应用、人工影响天气、地址灾害气象预报、气候状况跟踪、气象灾害评估、大气成分变化趋势预测,以及气象建模分析评价及提供辅助决策方面等,地理信息系统都发挥着不可替代的作用。
✧GIS:地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术,又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。
其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成,用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
✧GIS作为气象资料空间数据库。
GIS空间数据库具有海量数据存储功能。
GIS空间数据库中,空间数据和属性数据具有不可分割的联系,空间数据之间具有显著的拓扑结构等特点。
气象数据有以下特点:海量数据、数据编码复杂、有自己的文件格式、数据更新复杂等等。
GIS空间数据库气象资料管理方面主要有以下内容:(1)气象监测站点;(2)气象历史与实时数据;(3)气象卫星影像数据;(4)空间质量评价等级;(5)空气质量标准及法规和条例;(6)决策项目和边界条件数据;(7)空气污染预测数据。
✧GIS在气象上的应用还表现在数据的分析和处理方法上。
大多GIS系统都提供了各种各样空间统计分析工具,尤其是ArcGIS提供的地理统计分析扩展模块、网络分析扩展模块、空间分析扩展模块等都能很好满足气象要素的统计分析等工作,例如产生专题地图从而为制定科学决策提供依据。
✧GIS在气象数据的可视化方面应用也越来越成熟。
一方面,WebGIS是一大亮点,WebGIS是基于Internet提供空间信息网络发布的信息系统,其优点在于使用B/S(Browser/Server)网络结构, GIS与Web的结合使得气象服务信息的发布与共享更加简单。
常用的WebGIS产品有ArcIMS,其优点有①利用互联网协议实时发布气象数据、交互式地图和元数据的服务器软件;②支持发布海量数据;③支持大量并发,不限客户端的用户数量;④支持负载均衡。
gis在气象领域的应用案例

gis在气象领域的应用案例GIS(地理信息系统)在气象领域具有广泛的应用。
下面列举了10个GIS在气象领域的应用案例:1. 气象灾害监测与预警:利用GIS技术可以对气象灾害,如台风、暴雨等进行实时监测和预警。
通过分析气象数据、地理信息和人口分布等数据,可以绘制出灾害预警区域,为相关部门和公众提供预警信息,帮助减少灾害损失。
2. 气象预报与预测:GIS可以将地理信息与气象数据结合起来,利用空间分析技术对气象变量进行空间插值,生成高分辨率的气象预报和预测结果。
这些预报结果可以帮助农业、交通、航空等行业做出决策,提高生产效率和安全性。
3. 气象观测站布局优化:通过GIS技术可以分析地形、气象条件、交通等因素,优化气象观测站的布局。
合理的观测站布局可以提高气象数据的覆盖范围和准确性,为气象预报和气候研究提供可靠的数据支持。
4. 气象数据管理与共享:GIS可以用于气象数据的管理和共享。
通过建立气象数据的空间数据库,可以方便地存储、查询和共享各种气象数据,为科研、教学和决策提供数据支持。
5. 气象气候变化研究:GIS可以将气象数据与其他环境数据(如地形、土壤、植被等)进行集成分析,帮助研究人员深入理解气象气候变化的驱动机制和影响因素。
这对于气候变化预测、生态环境保护等方面具有重要意义。
6. 气象灾害风险评估:利用GIS技术可以对气象灾害的风险进行评估。
通过分析气象数据、地理信息和社会经济数据,可以确定不同地区的灾害风险程度,并制定相应的防灾减灾措施,提高社会的抗灾能力。
7. 气象资源评估与规划:利用GIS技术可以对气象资源进行评估和规划。
通过分析气象数据、地理信息和能源需求等数据,可以确定适宜的风能、太阳能等气象资源开发区域,为可再生能源规划和建设提供科学依据。
8. 气象信息可视化:利用GIS技术可以将气象数据以图形、图表等形式进行可视化展示。
通过动态地图、图像处理和数据可视化技术,可以直观地展示气象现象、气候变化等信息,提高公众对气象的认识和理解。
地理信息系统知识:GIS在气象学中的应用

地理信息系统知识:GIS在气象学中的应用地理信息系统(GIS)是一种技术,它将地理空间数据与非空间数据相结合,提供全面的地理空间信息。
GIS在许多领域都有广泛的应用,如城市规划、环境保护和资源管理等。
在气象学领域,GIS也有重要作用。
本文将探讨GIS在气象学中的应用。
一、GIS在气象学中的基本应用GIS在气象学中的基本应用主要是将气象数据进行管理、处理、分析和展示。
这包括气象数据的输入、存储、处理、分析和输出等过程。
1.气象数据的输入气象数据的输入是指将各种气象数据源的数据输入到GIS中,以供后续处理和分析。
气象数据源包括卫星图像、空气质量监测站、气象站、雷达和卫星数据等。
2.气象数据的存储在GIS中,气象数据将以图层的形式存储。
不同类型的气象数据将存储在不同的图层中,以便进行更好的管理和分析。
3.气象数据的处理GIS可用于对气象数据进行处理和分析,以提取有用的信息。
例如,通过多传感器数据融合,可以生成高分辨率的气象图像。
还可以利用GIS分析气象数据,如温度、湿度、降雨量等,预测气象趋势和天气预报。
4.气象数据的输出GIS可以将分析后的数据输出为各种形式,如图表、统计数据、报告等,以在气象行业中进行应用。
二、GIS在气象学中的具体应用除了基本的应用以外,GIS在气象学领域还有许多具体应用。
以下是几个例子:1.山洪灾害分析GIS可以用于山洪灾害分析,通过分析地形、降雨和水文数据等多种数据,预测可能出现的山洪灾害情况。
此外,GIS还可以进行山洪灾害预警和监测,以及协调救援等工作。
2.城市空气质量监测GIS可以用于城市空气质量监测。
通过GIS将空气质量监测站的数据进行集成,可以建立城市的空气污染的动态监测和预测模型。
还可以利用GIS进行空气污染的分析,以评估可能的风险和提供治理方案。
3.气象站监测GIS可用于气象站的监测。
将气象站信息以图层的形式存储在GIS 中,GIS可以监测气象站的状态、数据质量和变化等,及时发现异常。
gis在大气方面的应用实例

gis在大气方面的应用实例GIS在大气方面的应用实例一、大气污染监测GIS技术可以用于大气污染的监测和分析。
通过设置大气污染监测点,收集空气质量数据,并利用GIS进行数据的空间分析和可视化展示。
例如,可以利用GIS技术将收集到的空气质量数据绘制成热力图,以直观地显示不同地区的污染程度。
同时,GIS还可以结合其他数据,如气象数据、交通数据等,进行综合分析,找出大气污染的主要来源和传输路径,为环境保护部门提供科学依据,制定相应的治理措施。
二、大气环境评估GIS在大气环境评估中也发挥着重要作用。
例如,在城市规划中,利用GIS技术可以对不同区域的大气环境进行评估,包括评估某一区域的空气质量、噪声水平等。
通过采集数据、建立模型和分析结果,可以为城市规划者提供决策支持,合理规划城市的发展方向,减少对大气环境的不良影响。
三、大气气候模拟GIS技术可以与大气气候模拟模型相结合,用于预测和模拟气候变化对大气环境的影响。
通过建立空间分布模型,可以模拟不同区域的气象参数,如温度、湿度、风速等,进而预测大气污染物的扩散和传输。
这对于制定应对气候变化的措施、减少大气污染物排放具有重要意义。
四、大气污染源溯源利用GIS技术,可以对大气污染源进行溯源分析。
通过收集大气污染物排放数据、气象数据等,结合GIS的空间分析功能,可以确定不同污染源的位置、排放强度和扩散范围。
这对于环境监管部门来说非常重要,可以通过溯源分析追踪和管理大气污染源,制定相应的减排政策。
五、大气灾害风险评估利用GIS技术,可以进行大气灾害风险评估。
通过整合气象数据、地形数据、人口密度数据等,建立相应的模型,可以对不同地区的大气灾害风险进行定量评估。
例如,可以利用GIS技术分析气象数据,预测飓风、暴雨、台风等大气灾害的可能发生区域和影响范围,帮助相关部门制定灾害防范和应急管理措施。
六、大气质量监测网络优化通过GIS技术,可以对大气质量监测网络进行优化。
利用空间分析工具,可以评估现有监测点的覆盖范围和密度是否合理,如果发现某些地区监测点不足,可以通过GIS技术确定新的监测点位置,并优化监测网络布局。
GIS技术在气象领域中的应用

GIS技术在气象领域中的应用GIS技术在气象领域中的应用GIS技术(地理信息系统技术)是一种通过对地理空间数据进行采集、存储、管理、分析和显示的综合技术。
它将地理信息与数学、统计学和计算机科学相结合,用于分析和解释地球上的各种现象和过程。
在气象领域中,GIS技术的应用已经显示出巨大的潜力和优势。
本文将探讨GIS技术在气象领域中的应用,并着重介绍其在气候变化研究、灾害管理和农业气象方面的应用。
首先,GIS技术在气候变化研究中具有重要作用。
气候变化对地球上的生态系统、农业生产和人类社会产生了深远的影响,因此了解和预测气候变化对人类社会的发展具有重要意义。
GIS技术通过空间数据的采集和分析,可以帮助研究人员获取气象数据,并生成相应的气候变化模型。
通过分析这些模型,研究人员能够预测未来的气候变化趋势,并提供相应的应对策略。
此外,GIS技术还可以帮助研究人员将不同地区的气候数据进行比较和对比,从而更好地理解气候变化的空间分布特征。
其次,GIS技术在灾害管理方面也具有广泛的应用。
自然灾害如干旱、洪水、风暴和地震等对人类社会造成了巨大的损失,因此及时有效地进行灾害管理是非常重要的。
GIS技术可以用于灾害风险评估和灾害预警系统的建立。
通过获取不同地区的地理空间数据,包括地形、土壤类型和植被覆盖等,可以分析灾害发生的潜在风险。
同时,GIS技术还可以将这些数据与气象数据进行集成,以便更好地预测和监测灾害的发生和发展。
基于这些分析结果,决策者可以及时采取相应的灾害应对措施,减少灾害对人类社会的影响。
此外,GIS技术在农业气象方面也有重要的应用。
农业对气象因素的敏感度很高,气象因素如降水量、温度和日照时间等直接影响农作物的生长和收成。
因此,了解气象因素对农作物的影响是提高农业生产效率的关键。
GIS技术可以帮助农业专家获取不同地区的气象数据,并将这些数据与土地利用、土壤类型和农作物种植等信息进行分析和比较。
通过这些分析,农业专家可以推测出农作物生长的最佳时机和地点,从而优化种植方案,提高农作物的产量和质量。
地理信息技术专业地理信息技术在气象中的应用

地理信息技术专业地理信息技术在气象中的应用地理信息技术(Geographic Information Technology,简称GIT)是近年来迅速发展起来的一门新兴学科,它将地理学、测绘学、计算机科学等多个学科融合在一起,通过空间数据的采集、存储、管理、分析和可视化等手段,为人类提供了一种全新的地理空间认知和决策支持方式。
地理信息技术的应用广泛,其中在气象领域的应用尤为突出。
气象是研究大气现象的一门学科,而地理信息技术则为气象研究提供了强大的技术支持和数据分析能力。
首先,地理信息技术通过帮助气象学家获取大量的气象数据,为他们提供了丰富的研究对象。
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)能够对气象相关的数据进行采集、存储和管理,包括实时的气温、湿度、风速、降雨量等气象观测数据,以及气象雷达、卫星遥感等遥感数据。
这些数据的采集和管理使得气象学家能够更加全面地了解和分析气象现象,为气象预测和研究提供了坚实的数据基础。
其次,地理信息技术在气象预测和模拟中起到了不可或缺的作用。
气象预测是近年来气象学研究的重点之一,而地理信息技术可以通过对大气动力学、热力学、湍流等气象变量的模拟和分析,为气象学家提供准确的天气预测模型。
地理信息系统能够将大量的观测数据与地理空间信息进行关联和分析,从而准确地预测出气象变化的趋势和规律。
通过地理信息技术的应用,气象预测的准确性得到了大幅提升,为社会的安全、农业生产、交通运输等提供了有力的支持。
此外,地理信息技术在气象灾害监测和风险评估中也起到了积极的作用。
气象灾害是指由自然气象因素引发的,对人类和社会造成不良影响的自然灾害,如台风、暴雨、干旱等。
地理信息系统和遥感技术能够对气象灾害的发生和演变进行实时监测和分析,通过对气象灾害的空间分布、强度和持续时间等信息的提取和分析,及时预警和准确评估气象灾害对人类的潜在影响,为社会的灾害防治和应急管理提供重要的科学依据。
测绘技术在气象预报和气候变化研究中的应用

测绘技术在气象预报和气候变化研究中的应用气象预报和气候变化研究对人类社会的发展和生活有着重要的影响。
在这一领域中,测绘技术的应用发挥着至关重要的作用。
测绘技术通过获取相关数据、进行数据分析和建立模型等手段,能够为气象预报和气候变化研究提供关键的支持和帮助。
本文将从地面观测、遥感技术、地理信息系统等方面探讨测绘技术在气象预报和气候变化研究中的应用。
在气象预报中,地面观测是至关重要的一环。
测绘技术通过建立并维护气象观测站网络,收集大量的气象数据。
这些数据可以包括气温、湿度、降水量、风向等信息。
测绘技术的应用使得气象观测数据的采集和处理更加准确和高效。
通过分析这些数据,可以建立气象模型,进而预测未来一段时间内的天气状况。
准确的气象预报可以为人们的日常生活、农业和交通管理等提供重要的参考和决策依据。
随着技术的不断发展,遥感技术在气象预报和气候变化研究中的应用日益广泛。
遥感技术通过卫星、飞机等载具获取地球表面的图像和数据。
测绘技术通过分析这些数据,可以获取大范围的气象信息,如大气温度、云量、海洋表面温度等。
这些数据对于气象预报和气候变化研究有着重要的作用。
例如,通过遥感技术可以监测和研究海洋表面温度的变化,从而推断出海洋环流和气候变化之间的关系。
此外,遥感技术还可以通过监测云量和云型来分析天气状况和预测降水情况。
测绘技术的应用使得遥感数据的获取和处理更加精确和便捷,为气象预报和气候变化研究提供了有力的支持。
地理信息系统(GIS)是一种结合地理空间信息和数据库技术的综合系统。
在气象预报和气候变化研究中,GIS的应用也日益重要。
测绘技术通过将气象数据与地理信息相结合,可以建立气象信息的空间化分析模型。
通过GIS技术,可以实时获取地理位置的气象数据,并进行分析和展示。
这样的应用有助于全面了解气象信息的时空分布特征,帮助决策者更好地预测和控制天气变化对人类社会的影响。
此外,GIS还可以与其他数据集集成,进行气候变化的空间模拟和预测。
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气象领域的GIS应用1 GIS在气象领域的应用我国地域辽阔,地形地貌复杂,气象的时空分布差异大,自然灾害频繁。
从古到今我国人民既受益于天气,也受害于天气,与自然灾害进行了长期的斗争。
随着经济的增长、人口的增加、环境的变化,气象问题越来越受到各级政府及人民的重视。
因此在传统调查、规划、管理技术的基础上引进先进的技术,将更有助于加快信息的获取、更新,促进气象行业的发展。
地理信息系统(GIS),作为一门重要的空间信息技术,在越来越多的信息系统建设中发挥了重要作用。
气象信息既包括空间地理信息,又包括大量与空间密不可分的气象属性信息。
气象数据本质上也是地理信息,因为气象中的风速、温度、气压等都是相对于具体的空间域和时间域而言,没有地理位置的气象要素是没有任何意义的。
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,还可以形象直观的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。
因此,在气象领域中引入GIS系统具有非常重要的意义。
GIS在气象领域的应用非常广泛,并不觉限于空间数据的管理发布,它辐射到整个系统的各个环节,从数据组织、存储、管理到功能的实现与应用,能够与气象业务充分结合,为整个气象信息化系统提供一个全面的解决方案。
GIS是一个功能强大的平台,针对气象领域的特点,提供数据组织策略、强大的GIS功能集成、丰富的Web展现、三维渲染和遥感处理等功能。
2 基于GIS的数据组织GIS平台数据管理机制能够克服异构和分布式带来的气象数据使用障碍,建立一个理想的应用环境,既可以保留数据异构和分布性的优势,同时也可以为更多资源共享、处理协同与任务合作方面的用户提供一致化的服务接口和方式。
2.1 分布式数据管理基于GIS的气象数据可以实现分布式数据管理,采取“纵向多级、横向网格”的组网方案。
分布式数据的存取操作、增量式订阅和发布技术均采用面向“服务”方式进行,充分体现“面向服务”的最新设计思想。
通过面向“服务”设计思想和面向“地理实体”的数据模型相结合,增量式订阅和发布技术使网络节点之间、父节点与子节点之间,因不同操作系统、不同数据库平台、不同数据大小而产生的“异构数据库”可实现增量更新与同步。
图2-1 气象GIS平台分布式数据管理原理图2.2 地理数据的组织和存储可按照“地理数据库-数据集-类”这几个层次组织数据,以满足气象领域对不同专题数据的组织和管理需要。
图2-2 地理数据库数据组织根据这种数据组织方式,地理数据库拟采取基于文件和基于商业数据库两种存储策略。
由于这两种存储策略支持相同的空间数据模型,并且具有共同的平台,因此在文件和数据库之间能够实现无损的平滑的数据迁移,使得上层软件不会因为数据迁移而改变。
同时,可采用中间件消除空间数据在语法结构方面的差异。
2.3 气象业务数据的组织气象业务数据库主要存储与气象业务相关的信息,包括各类气象探测资料的传输情况,观测要素的实时信息及历史气象资料,另外还有气象台站的基本信息和气象指标数据等内容。
气象业务服务领域最突出的特点就是实时业务居多,实时性要求较高。
而且要满足准确的预报,就需要有大量的观测数据。
全省乃至全国、全世界非常庞大的数据都需要存储并处理,加之现在的卫星遥感资料、雷达资料等,因此资料的存储、管理及查询就成为一大问题。
庞大的气象数据必须借助数据库管理系统来存储和管理。
而分布式数据管理方案能够解决网络节点之间、父节点与子节点之间、不同平台不同系统之间数据不通问题。
如此,分布式的气象业务数据与其他数据库数据将能有效进行互动。
3.4 与MICAPS数据的兼容气象业务领域另一重要数据来自预报业务平台MICAPS系统的数据文件。
MICAPS经过多年的应用与发展,其数据文件已经成为气象领域目前应用最广泛的数据交换格式,但这些格式均是目前通用GIS 软件不能共享与访问的。
因此,GIS应用于气象领域,首先要解决的就是气象资料的数据转换问题。
GIS中空间数据按矢量模型和栅格模型进行组织和管理,而矢量数据又细分为点、线、面3种类型,同类型的矢量数据可以形成矢量图层。
因此,MICAPS数据文件可以按照GIS的数据组织方式进行转换和管理。
其中MICAPS中1类、3 类、7类、8类、14类均可以转换成矢量数据进行读入,如转成要素类。
而MICAPS中4类(如云图、雷达以及模式输出产品)等则可以转换栅格数据。
MICAPS中14类数据存储了预报员交互产生的数据,是一种较为复杂的文件格式,它可以存储很多信息,如普通线、封闭线、点符号、线符号、文本,而GIS平台数据组织却是不允许同一层中表达不同类型的矢量数据(如线和面要素存在于同一图层)。
因此需要将其转换的数据进行重新组织形成多个图层,并结合气象符号采用不同的专题方式进行渲染绘制。
2.5 数据的可扩展性随着气象业务体系不断发展和完善,GIS平台不仅要处理已有的形式多样的各类数据,还有可能处理新领域、新类型的数据。
针对这一问题,就需要设计一种数据连接器,来实现异构数据跨平台互操作。
数据连接器包含若干彼此独立的封装器,每个封装器对应一种数据源。
对于每种新的数据源,系统需要做的只是构建相应的封装器。
因此系统对于支持的数据源种类具有很好的可扩展性。
封装器的功能就是解析各种异构数据,通过模式抽取、数据抽取和数据转换把异构数据转换到统一的平台下,从而消除数据异构性。
2.6数据的管理维护在气象GIS平台数据管理中,结合业务需求利用粗粒度与细粒度内部的联系有机统一起来进行管理,如下图的数据管理模型;气象数据的表现通过目录管理采用层次化的目录树统一管理数据;并根据气象业务领域实际情况,对特殊气象数据进行定时更新。
同时,结合气象领域数据特点,针对上述的数据组织,还提供了数据维护与安全机制,数据的清洗机制,提高平台的效率和质量。
3 GIS应用的功能集成GIS平台可提供极丰富的功能用于气象数据的处理和分析GIS数据;并通过制定标准的协议统一管理异构功能资源;依托于目录树的层次性对所有功能资源进行有效的分类查询、检索、管理;功能项能通过工作流灵活定制功能粒度。
3.1 功能基本组成气象领域的GIS应用课提供以下三大类基本功能:基本地图操作功能、空间分析与统计功能、数据渲染功能。
1.基本地图操作气象GIS平台可提供一整套地图编辑工具来编辑修改地图中的地理实体对象,提供具有灵活方便的地图编辑功能,包括地图浏览、图层的操作与管理、图元的空间位置及参数修改、完备的查询功能、支持OLE拷贝、实现不同坐标参照的空间数据可视一体化等。
2.空间分析与统计空间分析功能提供空间度量功能、空间数据索引分析功能、空间数据内插功能、缓冲区分析、网络分析、拓扑分析、地形分析等。
图3-1-1原始离散点数据图3-1-2反距离权重插值结果图3-1-3 某地区降水栅格数据图3-1-4 降水等值线图3.数据渲染GIS平台可提供的气象数据渲染功能包括符号库定制、专题地图渲染和三维渲染。
专题渲染,就是以某种图案或颜色填充来表明地图对象(点、线、面)的某些信息(例如降雨量、受灾面积、损失程度、旱涝等级等)。
气象GIS可提供多种操作方式制作气象专题图,包括多类型的专题图制作、多方位标注渲染和图层叠加显示(透明、卷帘、闪烁、多源多尺度动态显示)。
图3-1-5 分段专题图示例图3-1-6 饼状统计专题图示例三维渲染主要负责气象专业数据的三维可视化。
气象专业数据的可视化主要包括:云的模拟,雨、雪、雹等效果的模拟,大气的压强、湿度、温度、气流等效果的模拟。
图3-1-7温度数据示意图图3-1-8 旋涡状气流的模拟图3-1-9 风场数据模型图3-1-10地表风场数据图3.2 其他功能与扩展气象GIS 平台针对气象领域特点,可提供异构功能集成,解决数据互操作问题。
随着功能的增多,为功能管理带来诸多不便。
为避免此类问题,气象GIS可采用层次化的目录树结构分类管理和组织功能,同时支持用户可以实现基于开发领域组织用户自己的功能资源视图。
在元数据方面,提供功能资源元数据库同时,支持功能扩展,即支持用户可自定义格式的功能目录表现、具体功能项的使用定义可随时定义即时应用、功能目录树支持新功能和自定义功能的挂接等——最终实现可以根据用户的具体业务领域不断扩充。
4 气象GIS的Web展现4.1 基于GIS的气象Web展现需求随着中国气象局在全国各地的探测项目、观测项目和测站仪器数量的增加,各类新增气象探测资料开始在全国气象通信信息系统中传输。
快速增长的探测资料种类和数量对监视资料的实时交换和统计业务提出了新要求。
传统的通信监视信息系统只是简单地监视地面和高空人工编辑报,无法满足当代气象资料种类、格式、时效和用途的要求。
为了实时监视到各种新增观测资料(如自动站、雨量站、沙尘暴、大气成分等)的收集情况及气象要素值的正确性,给各级气象业务管理部门和实时业务单位提供一个可以更好、更方便地了解资料实时传输情况和要素信息的平台,在研究气象信息化现状及存在问题基础上,气象GIS平台提供基于WebGIS的气象GIS数据表现功能。
4.2 气象GIS的Web展现功能气象GIS数据表现建设是一个复杂的工程,从数据采集到气象信息发布和分析决策,涉及到大量数据、复杂的软硬件环境和众多参与人员。
在大量硬软件资源的支撑下,从通信网络到气象信息发布和分析决策,整个功能模块建设包括如下几个方面:数据采集、数据处理、信息显示、信息查询、信息自动发布、信息分析和场景模拟。
图4-2-1 模块基本架构图该功能模块支持DEM 高程数据、影像数据、矢量数据和3d Max 建模数据,从数据采集、处理、发布显示到各种应用,提供功能强大、内容丰富的Web 展现功能。
图4-2-2 真三维数字地球Web 显示模拟图 图4-2-3 影像和高程显示图4-2-4 影像显示 图4-2-5 某日0时气象云图图4-2-6 某一时段某省日天气情况模拟图4-2-7 某时段某地区降水百分比分布图4-2-8 坡度分析模拟图图4-2-9 雷达扫描模拟图5 气象GIS的三维渲染5.1 气象GIS的三维渲染需求随着国民经济的发展,气象服务越来越贴近社会活动的各方面,直接关系到亿万人民的生活、国民经济的持续发展和国家安全。
通常情况下,气象工作者将二维的层状数据人为叠加来进行分析,而运用三维可视化,可让气象工作者从大量二维图像计算中解脱出来,让他们的精力集中于预报所需的实际数值。
利用三维模块可以将从气球、地面站、雷达、飞机和卫星等收集来的大量数据进行显示和处理,并在此基础上及时跟踪和评估当地的重要气象情况,利用动画模块则更可以将一个时期的气象数据回放,动态展示数据变化趋势,从而及时准确地做出决策。