試論GIS技術在決策氣象服務系統建設中的運用

魏榮源 鄭榮玉 張青寧

（福建省三明市氣象局，福建 三明 365000）

引言

隨著科學技術的發展，氣象服務的水平也在不斷提高，為人們的生產和生活提供了巨大的便利。作為所有氣象業務產品面向社會的服務出口，氣象服務是整個氣象工作的出發點和歸宿。決策氣象服務作為氣象服務的重要組成部分，主要是為各級黨政領導機關和決策部門提供相應的氣象服務，以保證決策的有效性和針對性，對于服務產品的質量要求較高，因此，建設良好的決策氣象服務系統，是十分重要的。

1 GIS技術

GIS是對地理信息系統的簡稱，屬于一種特定的空間信息系統，可以在計算機軟件和硬件設備的支持下，對整個或者部分地球表層空間中，相關的地理分布數據進行采集、存儲、管理、分析、顯示和描述。而對于氣象工作而言，相應的氣象數據實際上屬于地理信息的一種，如風速、溫度等，都是相對于具體的時間域和空間域而言的，如果缺乏地理位置，氣象要素是沒有任何意義的。GIS技術的優勢，是可以對相對廣闊范圍內的地理信息數據進行收集和管理，通過對數據的分析處理和模型計算，可以直觀地對計算結果進行表示，從而為氣象服務提供合理、真實、準確、完整的氣象信息，為決策提供科學的參考依據。因此，在氣象服務系統中引入GIS技術，可以說是氣象服務發展的必然趨勢。

2 GIS技術在決策氣象服務系統建設中的應用

2.1 系統框架結構

在對決策氣象服務系統進行設計和構建的過程中，為了保證系統的可靠性和可擴展性，在業務系統的設計上采用了層次化設計，將系統分為三個組成部分：（1）數據層。在數據層的設計上，可以以現有的數據共享環境為基礎，對其進行適當的還進和擴展，以滿足系統建設的需求，數據層存儲的數據主要包括氣象業務數據（如實時監測的溫度、風力等）、基礎地理信息數據以及社會經濟和人口數據。為了確保數據的完整性和一致性，統一采用Oracle大型數據庫進行數據的存儲和管理工作，基礎地理信息數據的存儲采用ESRI公司的空間數據引擎，社會經濟和人口數據則與基礎地理信息數據進行了空間一體化關聯存儲。（2）通用核心GIS氣象應用組件。該應用層的功能主要是為系統提供地圖管理、信息查詢、氣象要素空間插值、數據分析等業務，也是GIS技術在業務系統中的直接體現。在對其進行建設時，為了確保建設質量，選擇了技術較為成熟的ArcGIS Engine嵌入式開發平臺，采用C++對軟件進行本地二次開發和組建封裝，從而有效提升了氣象應用組件的兼容性。（3）服務平臺。服務平臺也可以稱為客戶層，其實質是面向決策用戶的客戶端，能夠根據客戶的需求，直接提供決策動態模擬、分析評價、氣象產品制作等服務，需要切實做好人際交互設計，為客戶提供一個合理、清晰、便于操作的界面。

2.2 相關技術問題

在應用GIS技術進行決策氣象服務系統的建設過程中，為了保證系統的質量，需要關注幾個關鍵性的技術問題。

（1）數據轉換。決策氣象服務系統在進行氣象預測以及氣象產品制作時，其數據來源主要是數據庫中存儲的各種數據資料，以及來自于MICAPS系統的數據文件。但是，這些數據的格式與GIS軟件要求的格式不一致，因此，必須做好數據的轉換工作。在數據轉換的過程中，需要切實注意轉換的方法，針對不同的數據類型，要選擇不同的轉換方式，避免數據在轉換過程中出現丟失或失真的現象。（2）插值算法。插值，是指在離散數據之間，補充相應的數據，從而使得這些離散數據可以符合某個連續函數，便于進行計算。插值分析是當前氣象信息處理中應用最為廣泛的分析算法之一，常用的插值方法是Cressman差值法。但是，ArcGIS軟件中并沒有提供這種算法，因此，需要采用COM接口的方式，對該算法進行實現，以方便系統功能的發揮。

結語

總而言之，在當前社會不斷發展的背景下，新的技術和設備不斷得到開發和應用，人們對于氣象服務的準確性也提出了更高的要求。在決策氣象服務系統建設中，應用GIS技術，可以靈活、高效的進行氣象信息圖的制作，提高氣象服務的可視化水平；通過GIS技術的空間分析功能，能夠對氣象信息進行綜合性的檢索和查詢；同時，利用GIS技術的空間建模能力，能夠對災害性天氣進行提前預測，及時采取防范措施，減少損失。因此，相關技術人員要針對GIS技術的特點，進行合理應用，建設一個高效優質的決策氣象服務系統。

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