GIS技术在气象领域中的应用分析

任重

摘 要：GIS为地理信息系统，包含的功能有采集信息、存储并管理，分析后应用，其在气象领域中的应用，是负责所有气象资料的管理，根据现有的数据实时跟踪，机型预测，给出分析结果，这些结果会为气象分析提供准确的信息，为气象业务系统建设提供基本数据。

关键词：GIS技术；气象领域；资料管理

中图分类号：S16 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20180631056

引言

GIS技术的作用是可以处理海量的信息，把所有信息转化为编码储存在系统内，由分析人员分析，并按照需求检索。从其最初出现至今，已经建立了完善的信息系统，融入到多方面的信息系统建设中。其在气象领域的运用，是利用GIS技术的功能，为气象各方面的分析提供信息支持。

1 GIS技术

GIS技术是综合采集、存储、管理等功能的技术，从地理学与测绘学引申而来，把计算机技术作为主要运用的技术。这项技术在长时间的发展中，已逐步完善，得到多个完善的理论。对其的分析会从技术与综合交叉两方面分析。

从技术的角度分析，是它会随科技的发展而发展，并不断提升系统使用的水平。即GIS技术从单机变为终端，可在移动网络的环境中使用，实现了技术的的大众化发展，而各类软件、技术的使用，也加快了GIS组件化的发展，用户使用中可根据自己的需求，把多个部分重组，实现系统的集成。而从综合学科交叉的角度分析，是GIS会与多个技术融合，为特定学科的发展提供服务，让其有了新的发展方向，比如虚拟GIS、多系统的集成，完成大众化的转变[1]。

2 GIS技术的应用

随着GIS技术在气象领域应用的深入，其逐渐得到了社会的广泛关注，具体内容有资料管理、跟踪气候变化、预测大气环境变化等。具体应用如下。

2.1 资料管理

GIS技术内部有多个空间数据结构，让所有无序的顺序按照一定的顺序排列，用某种格式存储在系统内，借由操作，展示出不同数据之间的逻辑关系，体现出联通、有效的规则。在GIS内部空间建立大量数据库，这些数据库会储存海量的信息，所以，在空间内建立数据库，是基于原有的程序，把程序变为空间数据模型，简化了系统建设所需的程序，并进行系统维护。空间数据库建立后，主要的用途是气象监测站点、气象的实时数据、空气污染等。

2.2 用Web GIS技术发布气象服务信息

这项操作是利用Internet的信息网络，使用特定的网络结构，构建Web GIS信息系统，简化信息共享的操作，用户若想得到信息，可直接用浏览器登录，得到气象服务。GIS是Internet为社会提供服务的基本方式，并已经衍生出数个服务产品，具体使用中，较为常用的是Arc IM S，该产品的特点是，运用协议及时向外发布信息，用服务器软件查看交互式地图，可海量发布数据，而基于GIS内数据库建立信息发布平台，是由客户机发出请求，服务器接收后处理，最后把结果传输回客户机，同时，管理人员也会定期查看数据库，进行数据库维护，具体操作是在GIS客户端内，用户会连接接口，处理逻辑，把客户的要求发送给接收器，随后，服务器会先把结果进行格式化处理，把它传输给客户。

2.3 跟踪气候状态

GIS技术的功能之一是跟踪，并对得到的数据进行观察，从中分析出结果。借由这一功能，可以观察实际数据，了解分析要素随着时间变化的轨迹，或者是某个时间段内数值的变化，为复杂的跟踪体提供技术支持，同时，这也会让跟踪可视化。比如以台风的跟踪为例，用GIS技术跟踪后，可以画出台风行进的轨迹，以及风力等级随着行进的等级变化。即用GIS技术跟踪气候状态，是全程记录某一气候的变化，准确记录变化中的各类数据，体现了较高的应用价值[2]。

2.4 划分农业气候区

划分农业气候区是利用GIS的空间分析模块，完成建模并进行实际分析，把内部的矢量、栅格数据切换。即GIS技术的运用，是基于现有的数据制图，并提供简单查询的服务，同时也根据空间的属性、数据的属性，把所有数据按序叠加，完成缓冲区的分析后，从分析中重新得到信息，这些信息的给出，会为相关部门科学决策的制定提供参考。目前，GIS技术在农业研究与分析的使用已经逐步成熟，特别农业气候区的规划上，体现了GIS技术应用的优势，即其实现了技术多源，完成不同规格、尺度农业数据的分析，构建模型，完成模型分析，而把所有数据叠加后，可为农业资源的分布、空间结构的分布等提供信息，优化农业生产的规划。

2.5 评估气象灾害的影响

现在，GIS技术已经在各类气象灾害的预测中广泛使用，比如干旱、暴雨、雷电等，这些灾害的特点是，出现的次数频繁，分布区域较广，而如果出现重大灾害，会给灾害发生地的经济、农业造成不利影响。所以用GIS技术处理，分析重大灾害的发生，并预测灾情的大小，是基于得到的数据，构建损失评估模型，对其进行定量分析，而在定量分析后，可对灾害情况的发生有基本的预估，为灾害预防提供科学依据。评估灾害时，会利用GIS内现有的多个数据，包括地理、社会等，按需查询、统计，显示属性数据，并基于这些数据建立平台，模拟灾害的演变过程，从中提取灾情数据，把灾情用可视的方式呈现出来。

用它也可以完成大气成分的预测。GIS技术地理统计的操作，是构建三维空间，在空间内放入多个离散点，让所有离散点变为连续的表面，把这一表面作为统计使用的工具，从中统计信息，分析出具体变化的趋势，预测表面图形的走向。即其在大气成分变化中的应用，是根据大气空间分布，监测数据，把所有数据转化为多个离散点，以此预测大气环境的变化。同时，GIS技术分析中，也会计算误差，用目前实际采样的内容，构建预测模型，具体操作中，会加入地理统计模块，该模块的运用，是使用多种方法，制作预测表面图，对某区域的大气情况进行分析。

2.6 GIS技术在气象领域应用的发展

基于上述应用的分析，可以得出其未来应用的方向是，构建决策气象服务系统。该系统的设计，是为专业的气象人员服务，其使用的技术有GIS、数据库、WEB等，运行后可整合多个服务产品，让它们综合集成，并完成统计分析，按照需求把产品分发[3]。

决策气象服务系统的功能框架有3层，最底层是数据管理，包括各项基础地理信息的处理、文件服务器等，中间层是应用支撑，即把所有数据整理后传输到中间层，经过中间件，完成系统管理等操作，最上层是应用，完成数据、预测台风等自然灾害的分析与判断。系统运行中，主要借用的技术是GIS技术，即其在空间数据分析中，分析数据，随后在第2层中，会用借助多个通用功能，与最底层GIS技术的支持，实现数据的二次利用。它实施后的效果是，借助软件、数据等，保证了制图的准确与效率，用可视化的方式直接看到不同步驟的操作，最终实现优化制图，绘制出气象图，现已经为中国天气网、中央气象台等，提供图像服务。

3 结语

GIS技术在气象领域中的应用，是基于GIS技术的基本阐述，从资料管理、发布气象服务信息、跟踪气候状态、划分农业气候区等方式，突出GIS技术应用的优势，即GIS技术的使用，可为气象研究提供信息与技术支持，预测各类气候的变化，让气象部门及时进行灾害预警。同时，其也有明确的发展方向，实现GIS技术的深入应用。

参考文献

[1]李望，颜祺，韩超.GIS技术在气象探测中的应用分析[J].建材与装饰，2017（31）：206-207.

[2]鲁静.GIS技术在交通气象服务系统建设中的应用[J].信息系统工程，2014（08）：46.

[3]郭俊龙，张建新.基于GIS技术的决策服务系统在省市气象业务中的应用探讨[J].科技与创新，2014（16）：148-150.