GIS技術(shù)在氣象領(lǐng)域中的應用

王海龍　魏慶祥　王軍民

前言

GIS技術(shù)的作用是可以處理海量的信息，把所有信息轉(zhuǎn)化為編碼儲存在系統(tǒng)內(nèi)，由分析人員分析，并按照需求檢索。從其最初出現(xiàn)至今，已經(jīng)建立了完善的信息系統(tǒng)，融入到多方面的信息系統(tǒng)建設(shè)中。其在氣象領(lǐng)域的運用，是利用GIS技術(shù)的功能，為氣象各方面的分析提供信息支持。

1 GIS技術(shù)

GIS技術(shù)是綜合采集、存儲、管理等功能的技術(shù)，從地理學與測繪學引申而來，把計算機技術(shù)作為主要運用的技術(shù)。這項技術(shù)在長時間的發(fā)展中，已逐步完善，得到多個完善的理論。對其的分析會從技術(shù)與綜合交叉兩方面分析。從技術(shù)的角度分析，是它會隨科技的發(fā)展而發(fā)展，并不斷提升系統(tǒng)使用的水平。即GIS技術(shù)從單機變?yōu)榻K端，可在移動網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中使用，實現(xiàn)了技術(shù)的大眾化發(fā)展，而各類軟件、技術(shù)的使用，也加快了GIS組件化的發(fā)展，用戶使用中可根據(jù)自己的需求，把多個部分重組，實現(xiàn)系統(tǒng)的集成。而從綜合學科交叉的角度分析，是GIS會與多個技術(shù)融合，為特定學科的發(fā)展提供服務，讓其有了新的發(fā)展方向，比如虛擬GIS、多系統(tǒng)的集成，完成大眾化的轉(zhuǎn)變。

2 GIS技術(shù)在氣象領(lǐng)域中的應用

2.1 用WebGIS技術(shù)發(fā)布氣象服務信息

這項操作是利用Internet的信息網(wǎng)絡(luò)，使用特定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建WebGIS信息系統(tǒng)，簡化信息共享的操作，用戶若想得到信息，可直接用瀏覽器登錄，得到氣象服務。GIS是Internet為社會提供服務的基本方式，并已經(jīng)衍生出數(shù)個服務產(chǎn)品，具體使用中，較為常用的是ArcIMS，該產(chǎn)品的特點是，運用協(xié)議及時向外發(fā)布信息，用服務器軟件查看交互式地圖，可海量發(fā)布數(shù)據(jù)，而基于GIS內(nèi)數(shù)據(jù)庫建立信息發(fā)布平臺，是由客戶機發(fā)出請求，服務器接收后處理，最后把結(jié)果傳輸回客戶機，同時，管理人員也會定期查看數(shù)據(jù)庫，進行數(shù)據(jù)庫維護，具體操作是在GIS客戶端內(nèi)，用戶會連接接口，處理邏輯，把客戶的要求發(fā)送給接收器，隨后，服務器會先把結(jié)果進行格式化處理，把它傳輸給客戶。

2.2 跟蹤氣候狀態(tài)

GIS技術(shù)的功能之一是跟蹤，并對得到的數(shù)據(jù)進行觀察，從中分析出結(jié)果。借由這一功能，可以觀察實際數(shù)據(jù)，了解分析要素隨著時間變化的軌跡，或者是某個時間段內(nèi)數(shù)值的變化，為復雜的跟蹤體提供技術(shù)支持，同時，這也會讓跟蹤可視化。比如以臺風的跟蹤為例，用GIS技術(shù)跟蹤后，可以畫出臺風行進的軌跡，以及風力等級隨著行進的等級變化。即用GIS技術(shù)跟蹤氣候狀態(tài)，是全程記錄某一氣候的變化，準確記錄變化中的各類數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了較高的應用價值。

2.3 劃分農(nóng)業(yè)氣候區(qū)

劃分農(nóng)業(yè)氣候區(qū)是利用GIS的空間分析模塊，完成建模并進行實際分析，把內(nèi)部的矢量、柵格數(shù)據(jù)切換。即GIS技術(shù)的運用，是基于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)制圖，并提供簡單查詢的服務，同時也根據(jù)空間的屬性、數(shù)據(jù)的屬性，把所有數(shù)據(jù)按序疊加，完成緩沖區(qū)的分析后，從分析中重新得到信息，這些信息的給出，會為相關(guān)部門科學決策的制定提供參考。目前，GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)研究與分析的使用已經(jīng)逐步成熟，特別農(nóng)業(yè)氣候區(qū)的規(guī)劃上，體現(xiàn)了GIS技術(shù)應用的優(yōu)勢，即其實現(xiàn)了技術(shù)多源，完成不同規(guī)格、尺度農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的分析，構(gòu)建模型，完成模型分析，而把所有數(shù)據(jù)疊加后，可為農(nóng)業(yè)資源的分布、空間結(jié)構(gòu)的分布等提供信息，優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)劃。

2.4 地質(zhì)災害氣象預報應用

GIS技術(shù)在地質(zhì)災害氣象預報中的應用，提前做好災前準備工作，大大降低了災害損失。目前，關(guān)于GIS技術(shù)的地質(zhì)災害氣象預報已經(jīng)成為成熟的方法。在開展地質(zhì)災害氣象預報工作中，先利用GIS生成地質(zhì)災害易發(fā)程度區(qū)劃圖，對易發(fā)災害的地域進行分區(qū)，然后將影響災害的地質(zhì)環(huán)境條件和氣象條件進行疊加分析，判定造成地質(zhì)災害的氣象條件；最后對災害數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，為災前準備工作提供充分的保障。總的來說，現(xiàn)階段國內(nèi)氣象領(lǐng)域?qū)IS技術(shù)的應用前景良好，將其應用于氣象領(lǐng)域的各個方面，有效提高了氣象預報工作效率和質(zhì)量。與此同時，也不可忽視GIS技術(shù)應用于氣象領(lǐng)域存在的不足和問題，只有即使規(guī)避這些問題發(fā)生，才能真正實現(xiàn)氣象領(lǐng)域進一步發(fā)展的重要目標。

結(jié)束語

GIS技術(shù)在氣象領(lǐng)域中的應用，是基于GIS技術(shù)的基本闡述，從資料管理、發(fā)布氣象服務信息、跟蹤氣候狀態(tài)、劃分農(nóng)業(yè)氣候區(qū)等方式，突出GIS技術(shù)應用的優(yōu)勢，即GIS技術(shù)的使用，可為氣象研究提供信息與技術(shù)支持，預測各類氣候的變化，讓氣象部門及時進行災害預警。同時，其也有明確的發(fā)展方向，實現(xiàn)GIS技術(shù)的深入應用。

作者單位：山東省東營市墾利區(qū)氣象局 山東 東營