GIS在气象中的应用(一)
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。
气象学中的数学应用问题
气象学中的数学应用问题气象学中的数学应用一、气象预测分析1、数学模型：为了预测气象状况，科学家利用复杂的数学模型来进行计算，他们根据目前的情况预测未来的气象趋势。
2、均值分布：气象学家利用均值分布（例如高斯分布）来度量会有多种可能的情况。
3、统计分析：利用气象数据和统计分析来检验气象学家的预测结果是否准确。
二、气象数据可视化1、图形模型：气象学家使用不同的图形模型（例如海拔图，形状图）来表示气象数据。
2、碎片数据可视化：由于大量的气象观测和数据处理设备，现在大量的气象数据是分散的，气象学家利用可视化技术来把这些碎片数据组合起来。
3、地理信息系统：气象学家利用地理信息系统（GIS）把大量的气象数据结合在一起，为气象模拟和预测提供基础数据。
三、实验过程中的数学模拟1、模拟冲击：气象研究者可以利用空气动力学模型来模拟力学物理和化学反应等冲击效果，预测不同环境下气象状况的变化。
2、尺度模型：气象学家可以利用尺度模型，通过研究气象系统的特征以及宏尺度和微尺度的相互作用，来研究大范围和小范围气象系统中的过程。
3、地形模型：气象学家可以利用三维地形模型来解释气象状况的变化，帮助他们更好地理解气象环境。
四、气象影响评估1、统计模型：气象影响评估利用统计模型来估算不同气象条件下的潜在风险，并根据其中可能存在的极端气象来评估气象影响。
2、数值模拟：使用数值模拟方法，气象影响评估可以分析气象事件潜在的影响，并通过模拟技术对它们进行计算，以更准确地了解气象事件的影响。
3、灾害模拟：利用数学模型来模拟极端性气象事件所释放出的灾害，帮助气象影响评估更准确地预测灾害的发生。
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技术在决策气象服务系统建设中的应用
１ 系 统 总 体 框 架
务 系统采 用 了层 次化 的设 计 思路 ， 系统 总体 框 架 由 ３
部分组 成 ： 据层 、 用核 心 ＧＩ 象 应用 组 件层 以 数 通 Ｓ气
展， 建设 新一 代 国家级 决 策 气 象 服 务 系 统 显 得 尤 为
重要 。
及业 务服务平 台。应用 系统的总体框架 如图 １ 所示 。
以海 量管 理和 查 询 气 象 信 息 ， 以对 地 理 空 间 数 据 可
引 言
气象 服 务是所 有气 象业 务产 品 向社 会 提供 服 务
的 出 口， 是气 象工 作 的出发 点和 归 宿 ， 中包括 决 策 其 气 象服 务 、 众 气 象 服 务 、 业 气 象 服 务 和 科 技 服 公 专 务 Ｌ 。决策 气象 服 务 是 指 专 门 为 党 中 央 、 １ Ｊ 国务 院 及 同级 或 以上 相 关综 合 部 门提 供 气 象 服 务 ， 求 服 务 要 产 品具 有针 对 性 、 动性 、 时 性 和 准 确 性 。 目前 ， 主 及 气象 部 门 建 设 的 决 策 服 务 系 统 大 多 基 于 ＭＩ Ａ Ｓ Ｃ Ｐ
务系 统 的基础 开发 平 台。
（ 象信息 综合 处理 系统 ） 务 系 统 ， ＭＩ Ａ Ｓ系 气 业 但 Ｃ Ｐ
统是 面 向预报 员 的业 务操 作 ， 产 品 交互 制 作 能力 其 远 远不能 满足 决策 服务 的需要 。完善 和 规 范决 策气 象 服务 产 品 ， 进决 策 服 务 向直 接 提 供 决 策 建议 转 推 变， 具有 重要 意义 。 因此 ， 为了适 应 决策 气 象业 务 发 为 了保证 系 统 的可 重用 性 、 共享 性 和 扩 展性 ， 业
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。
GIS技术在气象数据融合系统中的设计与实现
GIS技术在气象数据融合系统中的设计与实现近年来，随着科技的不断发展和气象预测的重要性日益突显，GIS技术在气象数据融合系统设计与实现中扮演着重要的角色。
本文将探讨GIS技术在气象数据融合系统中的设计和实现，并讨论其在实际应用中的价值和挑战。
首先，GIS技术在气象数据融合系统中的设计方面发挥了重要作用。
GIS技术可以将来自不同数据源的气象数据进行整合，形成一张空间分布图。
其中，地理信息系统提供了强大的数据处理功能，可以将不同格式的数据进行转换和处理，使得数据的存储和管理更加高效和便捷。
此外，GIS技术还可以将气象数据与地理信息进行空间关联分析，帮助用户更好地理解气象现象和趋势。
其次，GIS技术在气象数据融合系统中的实现方面也具有重要意义。
通过使用GIS软件，可以有效地展示和展示气象数据，使其更加直观和易于理解。
例如，通过使用地图图层和符号化技术，可以将不同类型的气象数据以图形的形式呈现，从而更好地让用户了解气象信息和趋势。
此外，GIS技术还可以结合气象模型和算法，进行气象数据的空间插值和预测，提高气象预测的准确性和可靠性。
在实际应用中，GIS技术在气象数据融合系统中具有重要的价值。
首先，GIS技术可以为用户提供更加全面和准确的气象信息，帮助用户做出合理的决策。
例如，决策者可以借助GIS技术对不同区域的气象数据进行分析和比较，从而确定合适的决策方案。
此外，GIS技术还可以结合其他信息，如交通、环境等，进行综合分析，为气象预测提供更加全面和准确的依据。
其次，GIS技术可以加强气象数据的共享和交互，促进多部门合作和信息共享。
通过建立一套完整的气象数据融合系统，不仅可以将来自不同数据源的气象数据进行整合，还可以为用户提供方便的数据查询和共享平台。
例如，气象专家、应急管理人员和决策者可以通过使用GIS技术，共享和交互气象数据，从而更好地合作和应对突发气象事件。
然而，GIS技术在气象数据融合系统中也面临一些挑战。
地理信息系统(GIS)在气象中的应用前景及实例分析
新 一代地 理信 息 系统软件 ，是 目前世 界上用 的最多 的 Ｇ Ｓ软 件之 一 。Ａ ｃ Ｉ Ｉ ｒＧ Ｓ是在 全面整 合 了 Ｇ Ｓ与数 Ｉ
据 库 、 件 工 程 、 工 智 能 、 络 技 术 及 其 它 多 方 面 软 人 网 的计 算 机 主 流技 术 之 后 ，成 功 地 推 出 了 代 表 Ｇ Ｓ最 Ｉ 高 技 术 水 平 的 全 系 列 Ｇ Ｓ 品 。Ａ ｃ Ｉ 一 个 全 面 Ｉ产 ｒＧＳ是 的 、 伸 缩 的 Ｇ Ｓ平 台 ， 用 户 构 建 一 个 完 善 的 Ｇ Ｓ 可 Ｉ 为 Ｉ 系统 提供完 整 的解决 方案 。
１ ２ Ｇ Ｓ优 于常 用气 象应用软件 的特 点 ． Ｉ
一
个 成 熟 的 Ｇ Ｓ系 统 除 提 供 强 大 的 绘 图 功 能 Ｉ
外， 更重要 的是还能 提供 重要 的功能 。
１ ２ １ Ｇ Ｓ强 大 的 绘 图 功 能 ． ． Ｉ
自己所需 要 的图形 （ 如降 水 、日照等 ） ，而且还 可 以 将这些 图层 叠加 到各 种地理 底 图上 ，使地 图信 息量
表 现 更 为 丰 富 。另 外 用 户 可 以 随 意 更 改 各 种 显 示 符
不 可替代 的作用 。气象 （ 气候 ） 观测数 据都 是与 地理
位 置 有 密 切 关 系 的 ，这 就 决 定 了 Ｇ Ｓ在 气 象 领 域 的 Ｉ 应 用将 会越 来越广 泛 。
关 键 词 ： 理 信 息 系统 ； 用前 景 ； 地 应 实例 分 析 中图 分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ ３ 文 献标 识 码 ： Ｂ
．
０ 引 言
的 主 要 区别 在 于其 存 储 和 处 理 的信 息 是 经 过 地 理 编码 的 ，地理 位置及 与该 位置 有关 的地物属 性信 息
如何借助地理信息和遥感技术进行台风监测和预警？
如何借助地理信息和遥感技术进行台风监测和预警？自从人类掌握了地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）和遥感技术，对自然灾害的监测和预警能力得到了巨大的提升。
在过去，台风曾给世界各地带来巨大的破坏和人员伤亡。
然而，随着地理信息和遥感技术的进步，我们现在能够更好地监测和预警台风，提高应对灾害的能力。
本文将介绍如何借助地理信息和遥感技术进行台风监测和预警，并解释这些技术的工作原理和优势。
衡量台风强度和路径的传统方法在深入探讨地理信息和遥感技术之前，我们先来了解一下过去常用的衡量台风强度和路径的传统方法。
在没有现代技术的时代，人们主要依靠气象观测站、气象卫星和气象雷达来监测台风。
然而，这些方法存在许多限制。
1. 气象观测站的局限性气象观测站通常位于地面上，这意味着它们只能提供接近地面的数据。
对于高空的台风活动，气象观测站的数据并不完整，无法反映出台风整体的变化情况。
2. 气象卫星的有限能力气象卫星能够提供大范围的台风图像，但它们只能提供表面信息，并不能提供更深入的数据。
此外，气象卫星需要受天气条件的影响，如果云层密集，卫星图像可能会被阻挡，无法获取准确的数据。
3. 气象雷达的距离限制气象雷达能够提供精确的降水和风速信息，但它们的作用范围通常有限。
雷达的测量范围通常只覆盖几百公里，因此无法涵盖整个台风活动范围，限制了提前预警的准确性。
传统方法的局限性促使科学家们寻找更先进的技术，这就是地理信息和遥感技术所扮演的角色。
地理信息系统（GIS）在台风监测和预警中的应用地理信息系统（GIS）是一种用来存储、分析和展示地理数据的软件系统。
它将地理空间数据和属性数据结合起来，提供全面的地理分析功能。
在台风监测和预警中，GIS可以发挥以下作用：1. 台风路径和强度分析利用GIS，我们可以将台风的路径和强度数据输入系统中进行分析。
通过对历史台风数据的分析，我们可以找出一些规律，预测未来的台风路径和强度。
气象技术在水文气象研究中的应用
气象技术在水文气象研究中的应用气象与水文之间存在着紧密且复杂的联系，气象条件的变化直接影响着水文过程，而水文状况也会对局部乃至全球的气候产生反馈作用。
在这样的背景下，气象技术的不断发展和应用为水文气象研究带来了前所未有的机遇和突破。
首先，卫星遥感技术在水文气象研究中发挥着重要作用。
通过卫星，我们能够获取大范围的气象和水文相关数据。
比如，利用气象卫星可以监测云的分布、类型和运动，从而推测降雨的发生、强度和范围。
对于积雪和冰川，卫星遥感能够精确测量其面积、厚度和变化情况，这对于评估水资源的储量和变化趋势至关重要。
此外，卫星还可以监测土壤湿度和地表温度，这些信息对于了解水分的蒸发和下渗过程具有重要意义。
气象雷达是另一项关键的气象技术。
它可以实时监测降雨的位置、强度和移动方向。
这对于洪水预报来说极其重要，因为及时准确地掌握降雨的动态信息能够帮助我们提前预测河流的流量变化，为防洪减灾提供宝贵的时间。
而且，多普勒雷达还能够探测到风场的信息，有助于分析大气环流对水汽输送的影响，进而更好地理解降水的形成机制。
在地面观测方面，自动气象站的广泛布设大大提高了气象数据的时空分辨率。
这些气象站能够实时记录气温、气压、湿度、风速、风向等多种气象要素。
密集的自动气象站网络为研究小尺度的气象和水文过程提供了丰富的数据支持。
例如，在山区，通过对不同海拔高度的气象站数据进行分析，可以了解地形对气象条件的影响，以及这种影响如何进一步作用于山区的降水和径流形成。
数值天气预报模式在水文气象研究中的应用也日益广泛。
这些模式基于物理定律和数学方程，对大气的运动和变化进行模拟和预测。
通过输入初始的气象条件和边界条件，模式能够输出未来一段时间内的气象要素分布。
将数值天气预报的结果与水文模型相结合，可以实现对河流流量、地下水位等水文变量的预测。
同时，随着计算机技术的飞速发展，模式的分辨率不断提高，模拟的精度和准确性也在逐步提升。
地理信息系统（GIS）则为气象和水文数据的管理、分析和可视化提供了强大的工具。
《GIS在气象中的应用》教学思考
第 ２ 期 ７
Байду номын сангаас
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｆ Ｒ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｉ
ｏ高校讲坛。
科技信息
（Ｉ Ｇ Ｓ在气象中的应用》 教学思考
王 勇 丁 园 圆 （ 京信 息 工程大 学遥 感学 院 江 苏 南京 南
２ ０ ４ １ ４） ０
【 要】 摘 随着计算机技术的 日新月异 ，Ｉ 在气象服务 中将有 着更广 阔的应用前景。近年 来《 Ｉ在 气象中的应用》 的开设 ， 学中 ＧＳ Ｇｓ 课程 在教
存在 着难 以选择合适的教材 、 教学 内容针 对性不强和 内容跟不上技术发展等不足， 出 了 提 编写合适教材、 据需求调整教 学内容和适应新技术 根 发展 三方面的教 学改进 建议 ， 以期提高学生的学 习和科研 兴趣 ， 拓宽地理信息 系统专业学生的就业面 ， 增强大气科 学专业 学生从事 气象行业的 业务能力。
【 词】 关键 地理信 息 系 ； 统 气象； 学 教
时空 ＧＳ 五大飞跃 ”将 引领 ＧＳ Ｉ“ ． Ｉ 软件 技术 进入一 个全 新的发 展时 代 。然而 ， 到在实际本课程的教学 中， 注意 往往过于注重现行 的教学 随着全球化 、 网络化和知识经济 的 日 益发展 ， 地理信息 系统 （ 简称 大纲 ． 沿用基 于 Ａ ｃ Ｉ 老版本 的软件教材 和功 能， ｒＧＳ 而一些 最新 的软件 ＧＳ作为 与国民经济 、 Ｉ） 人们 日常生活息息相关 的－ｆ学科 ， －ｌ 其应用 范 功能不能及 时跟进 ， 受到忽视 ， 使学生们学 习陈旧知识 。 围已遍及社会各个领域 ． 其作用愈来愈受到全社会的认同与重视。 Ｉ ＧＳ 是 上世 纪 ６ 年代发展起来 的－ｆ融计算机技术 、 ０ －ｌ 测绘科学 、 遥感 、 应 ２ 教学 内容 的改革 用数学 、 信息科学 、 地球科学于一身的综合 和集成 的信 息技 术 ， 这一技 ２１ 编写合适 教材 ． 术 自问世以来 ． 得到了迅速发展和广泛应用 ＧＳ Ｉ 作为应用领 域的工 教材是向学 生传授知识 、 技能的工具 。 它助力学生成长 ， 好教材成 程 技术 和跨越信息科学 、 地球 科学和空 间科 学的应用基础科学 ， 多 更 为学生轻盈有力的成长之翼 。 教材 的内容要做到科学性 、 实用性 、 系统 的气象 工作者 开始认识到 ＧＳ Ｉ 技术的使用价值 ． 是对历史气象资 无论 性、 条理性 、 针对性与 可读性 。学院里 已经组 织老 师们编写＜ Ｚ 在气 ＜ Ｓ Ｇ 料的管理 、 查询 、 制作专题 图 、 统计分析 ， 还是在气象监测资料 的实时 象 中的应用》 教材 ， 充分考虑 了气象和地理信息系统专业的特点 ， 做到 显示 、 精细化天气预报 、 象建模分析 、 象灾害风 险评估 、 气 气 大气环境 概念准确 ， 知识体系完整 ： 并将科研成果转化为教材内容 ， 做到数据可 影响评价 、农业气候资源 区划及提供辅助决策等方 面 ， Ｉ 都 发挥着 ＧＳ 靠， 理论联 系实际 ： 根据教学实际 出发 ， 编写适合教学 ， 足教学要求 满 不可替代的作 用＿ 因此 ． １ ＿ 。 在高等学校培养具有一定的 Ｇ Ｓ Ｉ 基础知识和 的教材 ： 本教材做到条理 分明， 层次清楚 ， 结构严谨 ． 修辞得 当， 逻辑严 应用能力的学生． 具有重要 的意义 密。 使学生不但能学 习到知识 ． 同时也有利 于提高学生科研素质。 在教 （ Ｉ 在气象中的应用》 ＧＳ 课程是大气科学专业 、 理信息系统专业 地 材中突 出科研的地位 ． 要的是激发 了学生对科学研究的兴趣 。这 更重 课程体系中一门重要 的专业选修课 ． 旨在提高学生运用地理信息系统 对 于提高大学生 的综合素质 ．帮助大学生树立科研意识和创新意识 。 知识 、 气象知识的能力 ． 门跨度很大的课程有机的结合在一起 。 把两 如 培养大学生 的科研能力是非常有益 的 何开设这 门课 ． 高这门课的教学质量 ． 提 成为地理信 息系统 专业教师 ２ 根据需求调整教学内容 ． ２ 思考的问题 ． 本文结合南 京信息工程大学地理信息系统专业与滨江学 气 象部门 的快速发展对 南京信息工程 大学 培养 Ｇ Ｓ Ｉ 人才提 出了 院大气科学专业近几年＜ ｔ在气象 中的应用 》 ＜ｓ ｃ 课程教学 的经验 ． 对本 新的标准 和要求 针对新形势 ． 校 ＧＳ 我 Ｉ人才培养 的 目 标和策 略不应 课程教学提出了几点认 识和思考 再是传统 的单一型 的培养方式 ． 而应着 眼于气象部 门对人才 的需求状 况， 顺应气象事业 的发展格局。根 据气象事业和学科发展 的需要形成 １ 《 Ｓ在气 象中的应 用》 ＧＩ 教学存在的 问题 以下各具特色 的人才培养策略。 一是科研型人才。 在强调地理知识 、 空 １ 难以选择合适 的教材 ． １ 间信息技术与气象理论的基础上 ． 重点强调空 间分析能力 的培养 ． 目 《 Ｉ 在气象 中的应用》 Ｇｓ 是－ ｆ 近年来才 开的新课 ， ｌ 主要是针对 大 标是培养地理信息 系统气象应用研究型人才 。 二是开发型人才 。 在强 气科学 专业 和地理信息系统 专业 ． 它涉及交叉学科 ． 一时很难找到 合 调地理知识 、 空间信息技术 与气象理论 的基础 上 ． 重点强调计算机 开 适 的教材 ．以地理信息系统专 业的教材给大气科学专业 的学生 上课 ． 发能力的培养 ．目 标是培养地理信息系统气象业务 系统 开发型人才。 由于专业性太强 ． 大气专业的学生及 时难 以掌握 ： 反之 同理 。因此 ， 我 这两种人才重点强调地理信息系统在气象领域应用 能力 的培养 ． 目标 们要 寻找一本适合两专业 的教材 ． 难度适 当 ． 两专业学生都 能准 确 使 是培养地理信息系统复合型应用人才 ． 为地理信息系统在气象领域的 掌握对方专业 的内容 ， 而且要有丰富的案 例。 于上 机实习， 便 真正做到 应用服务 这样学 生学 习起来不仅有 了明确的 目 ， 标 学到 了一技之长 ． 理论 和实践结合 ． 让两专业 的毕业生到气象业务 单位后 ． 不需要 重新 而且在找工作的时候也 比较有针对性 ． 更易找到合适 的单位 培训 ， 能从事 ＧＳ 直接 Ｉ相关的气象业务工作
GIS在气象服务方面应用初探
GIS在气象服务方面应用初探摘要：气象服务在各行业的发展中具有重要的影响作用。
传统的气象报告仅仅针对一些局部的地区，而与现如今生产对于气象的精准需求则存在较大的矛盾。
因此，为满足大众的不同需求，提出精准的气象服务技术是重要的。
GIS技术指的是地理信息系统技术，因这项技术与传统气象技术的联用，使气象服务水平有了较高的提升。
本文将对GIS在气象服务方面的应用进行分析。
关键词：GIS；气象服务；应用探索引言：传统的气象技术主要针对大众出行以及农作物生长生产建议等少数几方面，而随着生产、生活与现代气象科技的联系越发紧密。
如何提升气象服务水平，满足不同行业对气象服务的要求，变得格外重要。
GIS技术是当前气象服务中常常利用的高新技术，这一技术与传统的地质勘测、遥感技术等直接相关，将其与历史以及实时气象服务技术相连，使得气象服务工作更加精准。
本文主要从GIS技术在气象服务中的应用角度出发，对气象服务的发展前景进行了深入讨论。
一、GIS技术的主要内涵GIS技术属于地理科学技术。
其本质是多种学科技术交叉形成的计算机技术。
GIS技术的主要形成是利用地理模型分析方法，将平面的地理环境转变为更为直观的3D地理环境。
相较于传统的地理信息技术而言，GIS技术可以将传统的表格形式转变为地理图形的形式进行显示，其在精准度以及清晰度方面都有了较大的提升，从最小的街区到最大范围的洲际，通过该项技术都已可以有详细精确的表达【1】。
GIS技术研究初期仅仅局限于地理学科中，如一些地质勘探、地理环境考察等。
久而久之，随着该项技术的发展，已经形成了多种GIS技术的联用技术，对大众的生活生产提供了相应的便利，其中以GIS技术在气象服务方面的应用最为典型。
二、GIS技术在气象服务方面的应用分析1、实时气象资料与GIS的应用实时气象资料与当前常见实时气象播报相似。
以传统的气象预报为例，气象预报往往包括省、市（地）、县（区）等一天24小时内的气象状况，而目前的实时气象预报精准到各地区每一小时甚至更短时间内的气象预报。
GIS在气象领域的应用
气象数据的处理方法：数据清洗、 数据融合、数据压缩等
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气象数据的采集方式：实时采集、 历史数据采集、模拟数据生成等
气象数据的应用：天气预报、气 候预测、灾害预警等
气象数据的存储与查询
数据类型：包 括温度、湿度、 风速、风向等
气象数据
数据来源：气 象站、卫星、 雷达等观测设
备
数据存储：采 用GIS数据库 进行存储便于 管理和查询
数据查询：通 过GIS软件进 行查询可以快 速获取所需气
象数据
气象数据的可视化与表达
GIS技术：将气象 数据与地理信息 相结合实现数据 的可视化
气象数据：、 动画等方式展示 气象数据
技术挑战：如 何将GIS技术 与气象数据有 效结合提高气 象预测的准确
性
应用前景： GIS技术在气 象领域的应用 前景广阔如灾 害预警、气候
监测等
创新方向： GIS技术在气 象领域的创新 方向包括数据 融合、模型优 化、可视化等
发展趋势： GIS技术在气 象领域的发展 趋势是智能化、 实时化、精细
化。
GIS在气象领域的应用广泛包括气象监测、气象预报、气象灾害预警等 GIS技术可以提高气象数据的准确性和实时性为气象预报提供更准确的数据支持 GIS技术可以提供更直观的气象信息展示方便公众理解和使用 GIS技术在气象领域的应用还有待进一步推广和普及提高气象服务的质量和效率
气象数据的采集与处理
气象数据的来源：包括地面观测 站、卫星遥感、雷达等
1990年代：GIS技术的普及阶段开始应用于各行 各业包括气象领域
2000年代：GIS技术的创新阶段开始应用于大 数据、云计算等领域为气象领域提供更准确的 预测和预警服务
GIS数据与气象资料融合系统的设计与实现
GIS数据与气象资料融合系统的设计与实现1. 引言GIS（地理信息系统）和气象资料在当今社会中起着重要的作用。
GIS通过将空间数据与非空间数据结合起来，提供了可视化的空间分析和决策支持能力。
而气象资料则提供了天气预报、气象监测等重要信息。
本文将介绍一种将GIS数据与气象资料融合的系统设计与实现。
2. 系统需求分析在设计与实现GIS数据与气象资料融合系统之前，我们需要进行系统需求分析。
系统的主要功能包括：- 数据采集：从不同的数据源中获取GIS数据和气象资料。
- 数据预处理：对采集到的数据进行预处理，如数据清洗、筛选等。
- 数据存储：将经过预处理的数据存储到数据库中，以便后续的数据分析和可视化展示。
- 数据分析：基于融合后的数据进行空间分析和统计分析。
- 数据可视化：将分析结果可视化展示，如地图、图表等形式。
3. 系统设计与实现3.1 数据采集数据采集是系统的基础工作，可通过网络爬虫技术从多个数据源获取GIS 数据和气象资料。
根据数据源的不同，可以采用不同的爬取方式，如API接口、FTP下载等。
采集到的数据需要进行验证和清洗，确保数据的准确性和完整性。
3.2 数据预处理数据预处理主要包括数据清洗、数据格式化和数据整合等工作。
对于GIS数据，需要进行数据清洗和格式化，如去除重复数据、填充缺失值等。
对于气象资料，需要进行数据质量控制和格式转换等处理。
最后，将经过预处理的数据整合到一起，以便后续的数据存储和分析。
3.3 数据存储对于大量的GIS数据和气象资料，使用关系型数据库进行存储是一种较为合适的方式。
可以选择如MySQL、PostgreSQL等数据库管理系统。
在设计数据库结构时，需要根据不同的数据类型进行合理的表设计，以便后续的查询和分析操作。
3.4 数据分析数据分析是系统的核心功能之一，它可以基于融合后的数据进行空间分析和统计分析。
空间分析可以包括地理加权回归分析、空间聚类分析等，统计分析可以包括气象资料的趋势分析、相关性分析等。
基于GIS的公共气象服务平台
基于GIS的公共气象服务平台基于GIS的公共气象服务平台是一种基于地理信息系统（GIS）技术的气象信息服务平台，旨在为公众提供准确、实时、全面的气象数据和预报服务。
该平台将气象数据与地理空间数据结合，利用GIS技术的强大功能，提供个性化的气象信息服务，帮助用户更好地了解和应对气象灾害。
首先，该平台将通过气象观测站、卫星遥感数据等渠道获取大量气象数据，并将其整合到GIS系统中，形成气象数据库。
利用GIS技术的数据管理和处理能力，气象数据可以进行存储、检索、分析和可视化展示，为用户提供准确、实时的气象信息。
同时，通过与其他地理空间数据的关联分析，可以更好地理解气象数据背后的地理背景和影响因素。
其次，通过GIS技术的空间分析功能，平台可以将气象数据与地理空间特征进行关联分析，帮助用户更好地了解气象与地理环境的关系。
例如，用户可以通过热图功能查看特定地区的温度分布情况，或者利用风场图分析风向和风速在不同地区的变化趋势。
此外，平台还可以通过空间插值算法，对气象数据进行空间化插值，填补数据空洞，提高气象数据的空间分辨率和准确性。
另外，平台还提供气象预报功能，根据历史气象数据和数值模型输出的数据，结合GIS技术进行空间插值和预测模型构建，生成气象预报结果。
用户可以通过平台获取未来一段时间内的天气预报，并可以根据地理空间信息进行分析和决策。
例如，在发生暴雨等极端天气事件预警时，用户可以根据平台提供的预报结果，进行风险评估和应急预案制定。
此外，基于GIS的公共气象服务平台还可以为用户提供订阅服务和个性化推荐功能。
用户可以根据自己的需求和兴趣，设置气象数据的订阅条件，如特定区域的温度变化、降雨量等，平台将根据用户的订阅需求，自动推送相关的气象信息和预警事项。
同时，平台还可以通过分析用户的历史查询和订阅行为等数据，生成个性化推荐结果，为用户提供更准确、更符合个性化需求的气象信息服务。
综上所述，基于GIS的公共气象服务平台通过将气象数据与地理空间数据结合，利用GIS技术的数据管理、空间分析和可视化展示功能，为公众提供准确、实时、全面的气象信息和预报服务。
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1. 引言气象是研究大气运动、气象要素和现象的科学，是人们生活和生产中重要的环境因素。
准确的气象数据与信息对于农业、交通、航空、建筑、海洋、环境保护等许多领域的规划和决策至关重要。
GIS（地理信息系统）技术是一种整合空间数据、管理和分析地理信息的技术系统。
本文将详细探讨GIS技术在气象领域中的应用。
2. GIS技术在气象数据采集中的应用气象数据是研究和分析气象现象的基础，GIS技术可以应用在气象数据采集的各个环节。
首先，GIS技术能够帮助气象部门建立气象观测站点的数据库，记录站点的经纬度、海拔高度等关键信息。
其次，GIS技术可以实现对气候观测数据的集成和管理，利用空间数据库的优势，统一存储并管理多种气象数据类型，例如温度、湿度、降水量等。
此外，GIS技术还可以应用在气象雷达和卫星数据的获取和处理中，实现对气象现象的实时监测和预警。
3. GIS技术在气象分析与预测中的应用GIS技术在气象数据分析和预测模型构建中具有重要的应用价值。
首先，GIS技术可以将空间数据和气象数据进行关联分析，提取出空间数据中的气象要素，如气温、湿度等，从而建立空间数据与气候变量之间的关系模型。
其次，GIS技术可以应用在气象影响评估中，通过建立基于空间数据的气象影响评估模型，评估气象现象对于人类活动和环境的影响程度。
此外，GIS技术还可以应用在气象数据的插值和空间分布预测中，通过插值算法和空间分布模型，实现对气象要素在空间上的预测和分析。
4. GIS技术在气象应急响应中的应用GIS技术在气象应急响应中发挥着非常重要的作用。
首先，GIS技术可以用于气象灾害风险评估和防灾规划。
通过建立大规模的空间数据库，收集历史气象数据和灾害案例数据，并结合其他环境和社会经济数据，实现对气象灾害潜在风险区域的评估和划定。
其次，GIS技术可以应用在气象灾害应急指挥中，通过空间数据的实时采集和处理，进行灾害现场情况的监测和预警，辅助决策者进行紧急响应和救援工作的部署。
GIS在气象领域中的应用前景分析
２ ０１ ０ ．
ＧＳ 地理统计功能提供了基于空间数据的统计学工具。 Ｉ中 用于对三维空间离散点插值生成连续表面。并进行概要统
计、 趋势分析 及图形显示预测表面等 。 可以实现预测表面 的
在气象 灾害评估 中，Ｇ Ｓ发挥 的主要作用是 ： Ｉ ①基础 背景 数据 （ 包括地理 、社 会 、经济 ）的管理 ；
ＧＳ Ｉ的空间分析模块提供了高级的栅格建模和分析功能， 矢量数据和栅格 数据 可以互相转换 。 在农业气候 区划中，Ｉ ＧＳ 技术不仅只限于制图和空间数 据库的简 单查询 ， 而是 以空问 以及属性数 据的分析操作 为特 征，进行空 问数据的叠加分
［】 ５施耐德电气公司技术手册。ＰｅｉｍＰＣ Ｓ ７ ｒｍ ｕ Ｌ ｓＴ Ｘ５／
Ｐ Ｘ ５ ｒ ２ ｅ ｓｒ ｎ ｔ ｌａ ｉ ｎＭ ｎａ ［Ｅ ／Ｏ Ｃ ７ Ｐ ｏ ｃ ｓ ｏ ｓ Ｉ ｓ ａ ｌ ｔ ｏ ａ ｕ ｌ Ｂ Ｌ】 ．
ｈｔ ： ｔ ｐ ／／ｃ ｔ ｌｇ ｃ ｎ ｉｅ ｅ ｅ ｔ ｒ ｃ ｏ ．ｃ ． ａ ａ ｏ ．ｓ ｈ ｅ ｄ ｒ－ ｌ ｃ ｉ ．ｃ ｍ ｎ 【Ｊ Ｓ Ｉ ｓ ｎ ｒ ＩＳ Ｚ ．Ｅ Ｒ ｒ ｓ ．２ ０ ． ６ Ｒ ．Ｕ ｉ ｇＡ ｃＭ ［】 Ｓ Ｉ Ｐ ｅ ｓ ０ １ Ｅ
４ 气 候 状 况 跟 踪
②支持 发布海量数据 ；
④支持大量并发，不 限客户端的用户数 量 ；
④支持 负载均衡 。
基于 Ｗ ｂ Ｉ 和 空问数据库建立的气象信息实时发布平 ｅＧＳ
台 ，如 图一 所 示 。
பைடு நூலகம்
地理信息系统在各行业中的应用
地理信息系统在各行业中的应用地理信息系统（GIS）是一种利用计算机和地图数据进行空间分析和地理信息可视化的技术。
随着科技的发展和应用范围的不断扩大，GIS已经在各行业中得到了广泛的应用。
本文将探讨GIS在各行业中的应用，以及其对各行业的影响。
一、农业领域农业是GIS应用范围最广泛的行业之一。
GIS可以帮助农民进行农田规划、土壤分析和作物生长模拟。
通过GIS技术，农民可以根据地块的地理位置和地形特征，合理布局作物种植，优化农田利用，并进行精确施肥和灌溉。
GIS还可以帮助农业管理者进行气象监测和灾害预警，及时采取措施减少自然灾害对农业生产的影响。
二、城市规划领域城市规划是GIS的另一个重要应用领域。
利用GIS技术，城市规划者可以进行城市土地利用规划、交通网络设计、城市景观规划等工作。
通过GIS的空间分析功能，规划者可以评估不同规划方案的影响，帮助决策者制定更科学合理的城市规划方案。
GIS还可以通过地图可视化的方式向公众展示规划成果，增加公众对规划的参与度和认同感。
三、环境保护领域环境保护是GIS的又一个重要应用领域。
GIS可以帮助环保部门进行环境监测、环境评估和污染源分析。
通过GIS技术，环保部门可以及时掌握环境变化情况，对污染源进行定位和管理，有效监控和治理环境污染。
GIS技术还可以用于自然资源保护和生态环境恢复规划，帮助保护自然生态系统，并合理利用自然资源。
四、地质勘查领域GIS在地质勘查领域也有着重要应用。
利用GIS技术，地质勘查者可以进行地质灾害分析和地质资源储量评估。
通过GIS的空间分析功能，地质勘查者可以更准确地识别地质灾害隐患点，提前预警和防范地质灾害，减少灾害损失。
GIS技术还可以帮助地质资源勘查者进行矿产资源勘查和储量评估，为资源开发和利用提供科学依据。
五、国土资源管理领域GIS在国土资源管理领域也发挥着重要作用。
利用GIS技术，国土资源管理者可以进行国土规划、土地利用调查和国土资源评价。
气象学在地理信息系统和遥感中的应用
气象学在地理信息系统和遥感中的应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）和遥感技术（Remote Sensing）在现代科学和社会发展中扮演着重要的角色。
而气象学则是研究大气现象、天气变化和气候特征的学科。
将气象学与GIS和遥感结合，不仅能提供更准确、详尽的气象数据，还能为气象监测、天气预报以及气候研究等方面提供更有力的支持。
本文将重点探讨气象学在GIS和遥感中的应用。
一、气象数据获取与分析GIS通过采集、存储、处理和分析地理信息，为决策者提供高质量的空间数据。
而气象观测站和气象卫星则是获取气象数据的重要手段。
通过将气象数据输入GIS系统中，可以生成直观、精确的地理气象信息。
例如，通过将温度、湿度、风力等气象要素与GIS地图相结合，可以制作出全面、直观的温度分布图、湿度分布图和风力分布图等。
这不仅有助于了解气候变化的趋势，还可以为农业生产、灾害防范等提供数据参考。
遥感技术则通过卫星或飞机等平台获取地球表面的相关信息。
结合气象学，可以获得各种气象要素的遥感数据，如云量、降水量、气温等。
通过对这些数据的分析和处理，可以追踪和预测气候变化，还可以监测和预警天气灾害，如台风、龙卷风等。
此外，遥感技术还可以监测城市化进程中的气候和环境变化，提供科学依据以指导城市规划和生态保护。
二、气象预报与灾害防控气象预报是气象学的一个重要领域，也是GIS和遥感技术的应用重点之一。
通过获取和分析大量的气象数据，结合空间分析和模型预测，可以实现对天气的长期、短期和即时预测。
而GIS和遥感技术作为数据支撑和决策分析工具，可以将气象预报结果以空间方式呈现，提供高分辨率的气象预报图像。
这些预报图像不仅可以帮助决策者了解天气变化趋势，还可以辅助各行各业进行灾害防控和资源调配。
在灾害防控方面，气象学在GIS和遥感中的应用也尤为重要。
例如，通过对洪水、干旱、地质灾害等天气灾害发生的环境背景进行遥感监测和分析，可以提早发现并预警可能的灾害风险。
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• 地理信息系统
北京08奥运气象服务产品
08年初冰冻雨雪气象服务产品（叠加道路）
• 中央气象台每天的指导预报产品
• 查询分析结果
• 台风未来路径及预警区域
GIS应用的关键技术分析
• • • • • 气象数据转换 插值算法分析 基于空间信息检索分析 模型的插件技术 气象三维可视化
• Global Positioning System(全球定位系统)
GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星
• 进入北斗系统组网高峰期
北斗卫星导航系统空 间段将由5颗静止轨道 卫星和30颗非静止轨 道卫星组成
GPS技术在气象中的应用
• GPS探测穿透大气层折射事件数据,约每3小时就能完成全 球气象资料的收集和计算分析,每90分钟更新数据1次, 提 供大气相关数据的垂直分布。 • 地基GPS探测大气具有探测精度高、时间分辨率高、不需 要标定、设备可综合利用等诸多优点,随着中国GPS地面 基准站网的建设,在将来的基准站网的气象应用方面,可分 为两个层次:覆盖全国的、站间距离约100km的国家级 GPS大气探测网,主要监测天气尺度的水汽分布和变化,以 及电离层电子密度分布;在一些经济发达的地区,建立站间 距约10~40km的中尺度GPS大气探测网,主要任务是监测 中尺度水汽场及变化,并利用层析技术获取中尺度水汽廓 线。
• 地位和作用
随着计算机、通讯、信息处理、数字摄影、卫星等相关 技术的进步, 3S技术发展迅速，并且正在向实际应用系统 组合方向发展，在现代气象业务中具有广阔的应用和普及 前景。
遥感应用广泛
• 遥感在土地利用监测中的应用
广东南沙遥感图
• 遥感在灾害评估中的应用
航摄数据制作的舟曲县城区灾前灾后航空影像对比图
• 遥感在考古中的应用
遥感在气象中的应用
• 大雾监测
• 雪深监测
气象卫星沙尘监测报告
火灾监测
• 广州气象卫星地面站
• 气象卫星
地球同步气象卫星监测网
地球同步气象卫星监测网
GIS技术在气象中的应用
• 地图显示与气象制图 • 历史、实时资料的检索 • 灾情数据统计分析
• 台风预警分析与损失评估
地理信息系统在气象上的应用
王 勇 南京信息工程大学 地理信息系统系 2012.2
课程基本情况
• 总共是51个学时：讲课34个学时，上机17个学时; • 总成绩＝考试成绩（70%）+平时表现（30%）； • 上机安排： 时间：第 周,星期 节 地点： 实验室
专题一 3S技术在气象中的应用
• 简介
研究3S技术的原理和方法及其在气象领域中的应用。 RS——遥感 GIS——地理信息系统 GPS——全球定位系统 Global Positioning System