基于RIA的WebGIS在天气预警系统中的应用研究

以上海市气象局分区预警系统为例,探讨基于富互联网应用(RIA)的Web GIS在气象业务系统中的应用。通过对Web GIS的架构模式在气象行业中的典型应用的分析,重点阐述了在分区预警系统中如何利用RIA技术以解决海量气象数据实时显示分析的问题,并提出了一种基于RIA的通用气象Web GIS架构,研发基于RIA的上海市气象局分区预警系统;利用该架构可实现大容量气象数据在GIS上的显示分析,交互性强,更加适合气象业务系统使用。     

阜新地区气象信息分析

计算机与信息技术的飞速发展,推动着地理信息系统(GIS)技术应用领域的不断扩大。由于气象业务与地理数据有着密切的联系,将地理信息系统技术引入气象领域成为当今发展的趋势。GIS技术在气象领域的应用越来越普及,更多的气象工作者也逐渐认识到GIS技术的使用价值。本论文以ArcGIS软件为分析工具,阜新地区的气象资料为数据来源,对阜新地区气象信息进行多方面分析。从阜新地区的降水量、冰雹天气、气温变化三个个方面对阜新的气象特征进行分析论证,得出阜新多年气候变化特征及规律,这些分析结果将在农业气候区划,气象灾害的预警、监测及评估中都有一定的辅助决策的意义。     

基于GIS的气象信息标准化服务平台的设计与实现

随着气象资料服务不断格点化、精细化,对气象数据基于GIS(geographic information system,地理信息系统)的显示发布要求进一步提高。当前各气象业务系统在建设时往往存在重复处理气象数据及开发整合地理信息系统的现象,重复开发基于地理信息的可视化功能会造成资源浪费,延长开发周期。该文根据实际业务需求,集成了多源异构的气象数据,设计实现了基于GIS的气象信息标准化服务平台。该平台主要依托CIMISS(全国综合气象信息共享平台)数据接口、各类气象资料观测数据文件,依照地理信息数据图层金字塔分级方式,将气象数据进行重新组织,以Web方式提供标准化PaaS(platform as a service,平台即服务)服务,包括地图服务、地理覆盖服务和地理要素服务,以更便捷、更安全、更全面的方式向本级和下级单位各业务部门提供气象数据GIS服务(包含GIS和数据服务)。该平台在江苏省气象局多个气象业务系统中投入应用,有效减少了业务系统建设环节中的气象资料可视化重复开发所造成的资源浪费,收到了良好的应用效果。     

基于GIS的自动气象站实时资料空间展示方法研究

气象自动站数据准确度高、时间和空间分辨率强,但在当前预报应用中表现形式相对单一,传统气象数据处理手段无法有效、实时直观展示气象数据的时间与空间特性,导致自动站数据的利用受到了一定的限制。为发挥自动站数据的时空优势,通过使用GIS在空间数据管理和分析上的强大功能,实现自动站数据实时显示、气象要素查询结果 GIS可视化表达等功能,为自动站数据提供一个稳定、方便、快捷的数据平台,提高气象业务工作效率。该系统已在上海市嘉定区气象局业务中得到应用,明显提升了气象数据的运用水平。     

基于GIS气象查询服务系统的设计和实现

本文采用VB和MapObjects进行组件式开发,将GIS应用于气象领域,以江苏省地图为背景,用矢量图形象直观地展现出城市、交通、景点等的分布情况,形成了可视化的图文查询界面,并把数据分析、空间分析引入其中,从而提高了气象服务的水平和效率。     

GIS应用系统的一种关系化数据存储结构

介绍了GIS应用系统的一种数据存储模型－全关系化方式的GIS数据应用,并且给出了其应用示例,即空间基础数据（矢量、影像、DEM）全部存放到ORACLE8．0．4系统表结构中的国务院防汛气象信息服务系统。     

基于GIS基数据的大气资料处理分析系统设计

通过"加维匹配"的方法实现了GIS基数据与气象基数据的精确链接,并且基于此方法开发了直接基于GIS基数据的大气资料处理分析系统,在导入外部算法之后,可方便快速的对全球大气资料进行处理分析,并且通过经验算法,在雷达与卫星监测方向做出扩展。GIS基数据与气象数据连接的关键在于:基于SHAPE格式GIS基数据的SHX记录的文件头偏移量,对地图矢量层坐标和地图矢量层特征坐标(dBASE)进行匹配,将匹配信息存于数组当中并建立索引,与经过"加维"处理的气象数据坐标索引进行链接。给出了一个应用实例,其结果验证了该系统的实用性。     

面向GIS 表达与分析的气象符号绘制库设计与实现

针对目前地理信息系统(GIS)软件中对气象符号支持的不足,通过对气象领域中所涉 及的符号进行特征分析及其逻辑分类,构建了对应的几何空间数据模型,并采用不同的“样式”表 征具体的气象符号,以“几何对象+样式”的形式完成气象符号对象的构建。在此基础上,基于GDI+ 实现各种气象符号的矢量绘制,并封装形成可供直接调用气象矢量符号绘制库,为基于GIS 的气 象数据信息的表达和分析提供支撑。最后实例验证了本气象符号绘制库的正确性与实用性。     

3DGIS环境下雨雪天气实时仿真

3D GIS最重要的特征之一就是虚拟现实表现,其本质是可视化技术与GIS数据库的整合,以满足各种应用如生态农业、灾害预测等方面的需求。以GIS数据库的环境数据和气象数据为基础,通过对雨雪的效果模拟,将GIS气象数据以实时的可视化形式逼真地表现出来。实验方法采用粒子系统,对单个点元赋予利用Photoshop制作的大面积纹理,这样采用的粒子数减少到普通粒子系统的十分之一,渲染速度为普通粒子系统的十倍以上,以较小的系统资源消耗达到了更加实时逼真的效果,对雪的动态堆积和雨水地面效果采用GPU加速3维渲染,原型系统同时能接受用户对实验环境如粒子纹理、雨雪量的设置。提出根据气象数据进行天气模拟的自适应策略,从而更加适应实际应用需要。     

Web GIS在气象通信信息系统中的应用与研究

气象通信信息系统对资料收集情况的监视手段单一,无法满足用户需求。该文将综合气象探测资料实时监视和统计平台与气象资料相结合,通过采用信息数据分级存储、动态投影定位、多次请求和异步访问等关键技术实现了Web GIS在该平台中的应用。     

GIS在公共气象服务网站的应用

给出以GIS分析为核心的公共气象服务网站框架。阐述GIS与多时空尺度气象要素间的相互关系,GIS在系统逻辑分层中的位置,一维、二维、三维分析图的网页功能。同时对GIS应用中所面对的一些关键技术进行了深入分析。如含权地理边界预剪裁气象要素插值算法、netCDF文件产生、二维和三维可视化技术等等。该套系统已经在中国天气网、四川气象网、成都公共气象服务网等网站中得到应用。     

受地理边界限制的Barnes插值

以地面近实时气象要素分析图Web服务为目标,提出一种基于地理边界的Barnes插值方案,实现地面气象观测数据对格点场的插值。首先使用数值微分法和种子填充法得出地理边界剪裁矩阵,进而从Barnes插值算法中分离出插值权值常量,最后将其用于格点插值分析工作。方案不仅可以改善图形分析品质,而且去除了GIS出图过程中的图形剪裁步骤,明显缩短图形分析产品所花费的时间。该技术已用于中国天气网、四川气象网、成都公共气象服务网、四川农村信息网等多个公共服务网站的二维、三维地面近实时气象要素图形分析服务。     

气象台站环境的卫星遥感调查与评估-以安徽代表气象站为例

气象观测环境的保护与代表性在天气预报和气候变化研究中具有重要意义。利用多时相的高分辨率陆地卫星资料,结合GIS技术,提取了气象台站3 km缓冲区内的土地利用类型,并将其分为四大类:耕地、植被、水体和城建用地。选取了安徽省6个气象站作为代表,分析了其周边土地类型的时空变化特征,并应用于气象站点环境代表性的评价研究。结果表明,基于卫星遥感的气象站点缓冲区内土地利用类型时空演变能很好地应用于气象站的环境代表性调查与评估,且效果良好。遥感结果显示安徽省国家气候基准站的环境代表性较好,而受到城市化影响严重的合肥国家基本站环境代表性较差。此外,上述卫星遥感的气象站环境分析方法也可以有效地应用于城市热岛研究中参考站点的选取与判别。     

基于GIS的道路气象图形与文本自动生成

基于GIS技术,阐述中央气象台道路气象服务图形与文本产品的计算机自动生成思路与流程,讨论气象与道路数据预处理、道路反演基本原理、图形和文本生成的基本原则、模板技术、地理建模方法实现等关键技术问题。业务运行结果表明,该方法能满足实时业务要求。     

电力气象服务系统的设计与实现

气象条件对电力安全生产有着显著的影响,开展电力气象服务研究具有重要意义. 以用户需求为导向,结合气象数据特征,对于实况和临近预报,采用气象站对应的泰森多边形,对于短期预报和预警,采用区县行政区划,分别对输电线路和变电站进行切分,建立最近邻关系;同时,设计气象综合影响等级规范,提高服务的精细度. 利用GIS和数据库技术,建成一套能够提供监测实况、临近预报、短期预报、预警信号、历史查询和服务材料等信息的电力气象服务系统. 业务应用结果表明,系统运行稳定,能够提升气象服务水平,保障电力系统安全.     

河南省CMACAST数据处理系统研究

“9210”工程建成后,河南省气象信息中心通过DVBS卫星数据接收系统接收各种气象原始资料,由MICAPS处理程序处理为各类气象资料供气象台预报员调阅使用。伴随着现代生活水平的提高以及气象事业的迅速发展,公众对气象预报产品的时效和精细化都提出了更高的要求。因此气象台预报员对预报所需要的资料也提出了更高的要求。河南省信息中心将通过DVBS卫星数据系统接收到的原始资料进行处理已经不能满足预报员的需求。河南省气象信息中心通过CMACAST卫星数据广播系统接收各种气象资料,每天接收到的资料有三十八类,多达100多G。海量的气象资料需要高性能的处理系统将其处理为气象产品,供预报员调阅。CMACAST数据处理系统将接收到的气象资料推入队列中依次进行处理为MICAPS资料,供气象台预报员调阅。CMACAST数据处理系统由5个功能模块组成,分别为服务器环境配置模块,数据处理模块,数据监控模块,数据备份模块,数据还原模块。这些模块为维护人员监控各类资料的处理情况和维护CMACAST数据处理系统提供了重要的技术支持,降低了维护的难度和复杂度。采用XML作为数据接口文件,使CMA-CAST数据处理系统具有较强的可扩展性。目前CMACAST数据处理系统已经成为为气象台提供资料服务的重要平台。     

混合架构的可视化数据调度检索模型

针对气象科研数据具有多源、异构、海量的特点,中国气象局依托全国气象信息共享系统发布了统一数据访问接口服务为其提供数据支撑,但实际使用中给科研人员获取数据也带来了技术难度.通过采用混合架构研发的气象数据可视化调度检索系统,将任务自动调度模型、可视化交互、数据格式适配和流量限制等技术相结合,实现科研人员可视化、零编程的快速数据检索下载,满足科研人员对数据格式的个性化需求.实际应用表明,该模型有效提升气象科研业务的数据组织效率,协助了编程能力弱的用户对科研数据的使用,调度模型设计思路和建立的数据共享业务流程在其他行业具有借鉴作用.     

气象数据归档与查询系统超立方体结构并行算法设计

气象归档与查询系统（MARS）是欧洲中期天气预报中心（ECMWF）开发的用于多种类海量气象数据管理的框架,其核心是利用多维数据模型和数据立方体来组织和管理气象数据。重点研究了MARS系统的主要架构及其超立方体结构的数据索引方法,在此基础上提出了一种大数据背景下数据立方体的元数据查询优化和并行计算方法。实验表明,该方法能够有效缩短大数据量查询及归档情况下的系统响应时间。     

关于互联网气象信息广告业务的讨论与展望

结合网络的发展和对我国网络气象信息现状的分析,以及对网络和气象产业高度发达国家的网络气象服务的介绍,提出了气象,以及气象产业走向网络的必然性.