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【3S新聞周刊】GIS與氣象起舞探戈

　　從98年特大洪水災(zāi)害，到08年的冰凍雨雪災(zāi)害;再從去年西南地區(qū)的干旱，到北京7.21暴雨。這些頻發(fā)的氣象災(zāi)害一次又一次的震動(dòng)著人們的神經(jīng)。人們從來沒有像今天這樣關(guān)注天氣，關(guān)注氣象變化! 
　　
　　3月23日是世界氣象日，在國家氣象中心大樓前，觀眾排起了參觀的長(zhǎng)隊(duì)。這一天，全國各地的氣象服務(wù)部門會(huì)舉辦不同形式的開放日活動(dòng)，讓普通人有機(jī)會(huì)可以近距離走進(jìn)氣象，走近氣象服務(wù)，體驗(yàn)天氣預(yù)報(bào)是如何產(chǎn)生的，看看氣象科學(xué)神秘面紗下真實(shí)的面容。

　　走進(jìn)中國氣象局寬敞明亮的科普廳，鋪滿一整面墻壁的顯示屏上顯示著人們已然十分熟悉的各種天氣符號(hào)在地圖上的演變。從遍布全國各地的觀測(cè)站里，每分每秒都有數(shù)據(jù)傳回，海量般的數(shù)據(jù)如何變成我們能夠看得懂的圖片用于顯示呢，要經(jīng)過一個(gè)怎樣的轉(zhuǎn)化過程，又是如何實(shí)現(xiàn)的，帶著疑問我們走訪了中國氣象局。

　　看得見的天氣預(yù)報(bào)

　　國家氣象中心的科普廳有一個(gè)可觸摸的顯示屏幕，那個(gè)可以觸摸放大縮小的正是我們居住的地球，而那些流動(dòng)的白色表示云團(tuán)在移動(dòng)，標(biāo)有太陽圖標(biāo)的地方表示會(huì)是晴天，標(biāo)有下雨的圖標(biāo)所在地方將會(huì)下雨。這些直觀的圖像讓他們的好奇心得到了滿足。此刻，在認(rèn)識(shí)中總是那么神秘的天氣預(yù)報(bào)服務(wù)變得觸手可及。每個(gè)參觀的人都能近距離觀看到天氣變化的過程，感受到原來天氣變化是能夠看得見的。

　　據(jù)中國氣象局相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，GIS應(yīng)用于氣候服務(wù)展示了其強(qiáng)大的空間分析能力，產(chǎn)生可視化的結(jié)果，能夠提供更多展現(xiàn)形式更加豐富的產(chǎn)品。

　　據(jù)介紹，早在2010年上海世博會(huì)期間氣象館主題活動(dòng)日中參觀的人們就已經(jīng)看到了這種可觸摸的氣象展示系統(tǒng)。這是由超圖軟件與國家氣象中心合作研發(fā)的氣象觸摸展示系統(tǒng)，基于多點(diǎn)觸摸技術(shù)和三維GIS技術(shù)，可在三維地球上查詢?yōu)g覽氣象預(yù)報(bào)預(yù)警信息，疊加展示各類氣象數(shù)據(jù)，并可對(duì)雨、雪、臺(tái)風(fēng)等天氣現(xiàn)象進(jìn)行真實(shí)模擬，可廣泛應(yīng)用于氣象宣傳、氣象科普、氣象會(huì)商等場(chǎng)景。

　　據(jù)了解，氣象數(shù)據(jù)天然具有地理空間屬性，任何一個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)都具備空間性，也因此，在氣象服務(wù)中應(yīng)用地理信息技術(shù)成為近年來氣象服務(wù)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。

　　GIS與氣象的共舞

　　應(yīng)用了多種展示手段的演示大廳引發(fā)了大家一陣陣的驚嘆聲?！疤鞖忸A(yù)報(bào)是怎么制作出來的，怎么就能知道要下雨了呢?”，面對(duì)一張張看得懂的天氣預(yù)報(bào)結(jié)果圖，很多人提出了自己的疑問。

　　這就不得不說一說天氣預(yù)報(bào)的整個(gè)工作流程了。遍布在全國各地的氣象觀測(cè)站，以及飛行于太空的氣象衛(wèi)星，就仿佛是許許多多的眼睛，他們把觀測(cè)到的數(shù)據(jù)通過各種有線或無線傳輸手段傳輸?shù)叫畔⒅行倪M(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，然后通過專業(yè)的天氣預(yù)報(bào)分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最后形成了天氣預(yù)報(bào)的結(jié)果，并通過各種途徑向公眾服務(wù)。

　　由此可以看出，天氣預(yù)報(bào)的基石是收集和處理大量的氣象信息。由于氣象信息中的風(fēng)速、溫度、降水、氣壓等關(guān)鍵信息都是相對(duì)于具體的空間和時(shí)間而言的，因此氣象信息天然具有地理信息的本質(zhì)。由于這個(gè)淵源，GIS近年來在氣象信息化建設(shè)中得到了越來越多的重視。

　　盡管源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但由于氣象領(lǐng)域的專業(yè)性、數(shù)據(jù)的復(fù)雜性等眾多原因，GIS真正融入氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)中開展應(yīng)用的過程中仍存在許多亟待解決的難題。其中最主要的問題是，GIS與氣象專業(yè)軟件的數(shù)據(jù)格式不兼容、數(shù)據(jù)模型不匹配、顯示和制圖表達(dá)方式不一致等。為了解決這些問題，超圖軟件和國家氣象中心合作建設(shè)了氣象地理信息系統(tǒng)平臺(tái)(MeteoGIS)項(xiàng)目，力求實(shí)現(xiàn)“充分利用國內(nèi)自主創(chuàng)新的通用GIS平臺(tái)技術(shù)，針對(duì)氣象行業(yè)的GIS應(yīng)用和發(fā)展的需要，實(shí)現(xiàn)通用GIS平臺(tái)技術(shù)與氣象領(lǐng)域行業(yè)應(yīng)用模型的融合，研發(fā)和擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)化的氣象專業(yè)數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)處理和分析模型以及氣象數(shù)據(jù)可視化模型，集成通用GIS的功能和氣象相關(guān)的專業(yè)功能，開發(fā)由GIS數(shù)據(jù)引擎、組件、桌面軟件及網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺(tái)構(gòu)成的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣象GIS平臺(tái)”的建設(shè)目標(biāo)。

　　經(jīng)過合作雙方共同的努力，這一目標(biāo)已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)。目前，MeteoGIS平臺(tái)已經(jīng)基本研發(fā)完成，并正在全國氣象部門內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。

　　合舞的技藝提升

　　氣象GIS的誕生打開了GIS在氣象領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的大門。由于GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅可以可視化地表達(dá)各種空間信息，而且還可以對(duì)海量空間信息進(jìn)行存儲(chǔ)、管理、分析和處理。因此GIS在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用不僅僅是直觀地表達(dá)天氣預(yù)報(bào)的結(jié)果，而且還可以利用GIS強(qiáng)大的空間分析功能，對(duì)氣象信息與其它地理空間信息進(jìn)行綜合的空間疊加分析，從而為決策服務(wù)提供科學(xué)依據(jù)。

　　GIS作為一種空間信息管理技術(shù)，在氣象信息化建設(shè)中有著非常廣闊的應(yīng)用前景，能夠?yàn)楹Ａ繗庀髷?shù)據(jù)管理與共享、氣象數(shù)據(jù)分析展示、精細(xì)化氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、公共氣象服務(wù)、氣象災(zāi)害應(yīng)急指揮等各應(yīng)用領(lǐng)域提供基礎(chǔ)科技支撐和決策支持，促進(jìn)氣象信息資源的綜合開發(fā)利用，從而不斷提升我國氣象防災(zāi)減災(zāi)整體實(shí)力，提升氣象信息化服務(wù)的水平。

　　目前，超圖軟件在與國家氣象中心合作研制的氣象GIS平臺(tái)軟件的基礎(chǔ)上，還承擔(dān)了干旱預(yù)測(cè)預(yù)警平臺(tái)、地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)警服務(wù)平臺(tái)、火險(xiǎn)天氣氣象服務(wù)系統(tǒng)、交通氣象災(zāi)害保障服務(wù)系統(tǒng)、公共衛(wèi)生氣象災(zāi)害氣象保障服務(wù)系統(tǒng)等一系列氣象災(zāi)害預(yù)警工程項(xiàng)目，GIS正在氣象服務(wù)中發(fā)揮更大的作用，取得更好的應(yīng)用效果。

　　氣象部門屬于公共服務(wù)性質(zhì)的部門，為社會(huì)公眾提供及時(shí)準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)和災(zāi)害預(yù)警服務(wù)是氣象部門的主要職責(zé)。隨著計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，公眾對(duì)氣象服務(wù)的質(zhì)量和表現(xiàn)形式要求越來越高，結(jié)合WEB技術(shù)和GIS技術(shù)的直觀便捷的展示方式已經(jīng)成為氣象信息服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)。充分利用GIS最新的三維技術(shù)、富客戶端開發(fā)技術(shù)等為用戶提供更加直觀生動(dòng)、更加方便快捷的在線氣象信息服務(wù)，是當(dāng)前氣象部門對(duì)外服務(wù)的一個(gè)重要趨勢(shì)。

　　氣象防災(zāi)減災(zāi)是涉及農(nóng)林、交通、水利、環(huán)保、地質(zhì)、國土等諸多領(lǐng)域的綜合性課題，能夠?qū)ξ覈鴩窠?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展建設(shè)產(chǎn)生重要影響，意義非常重大。氣象防災(zāi)減災(zāi)建設(shè)離不開跨部門、多領(lǐng)域的合作與資源共享，離不開各部門的互聯(lián)互通建設(shè)，因此氣象信息化對(duì)GIS應(yīng)用也有著強(qiáng)烈的需求，這也為推動(dòng)GIS深入氣象信息化建設(shè)底層，迎接廣闊的發(fā)展前景提供了充分的條件。

　　氣象業(yè)務(wù)與地理數(shù)據(jù)的密切聯(lián)系，決定了氣象業(yè)務(wù)對(duì)GIS系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用需求。雖然 GIS系統(tǒng)在氣象部門已有一定的應(yīng)用，但隨著氣象科技的進(jìn)步，GIS系統(tǒng)將在氣象領(lǐng)域的各個(gè)方面具有更深入的應(yīng)用?，F(xiàn)有的應(yīng)用成果也需要不斷更新和優(yōu)化，很多應(yīng)用空白還有待填補(bǔ)?？傊殡SGIS系統(tǒng)在氣象領(lǐng)域的廣泛、深入應(yīng)用，各級(jí)氣象服務(wù)部門將提供更加及時(shí)、準(zhǔn)確的決策支持服務(wù)產(chǎn)品，氣象部門對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)必將更加巨大。

　　對(duì)于GIS在氣象領(lǐng)域中的未來發(fā)展規(guī)劃，超圖軟件氣象與海洋事業(yè)部運(yùn)營總監(jiān)方亞華這樣描述：“提煉創(chuàng)新成果，打造GIS在氣象行業(yè)中的應(yīng)用平臺(tái)產(chǎn)品，提供全方位的解決方案和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)?！蔽覀兿嘈?，超圖軟件正在研發(fā)的現(xiàn)代公共氣象服務(wù)平臺(tái)、精細(xì)化氣象預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái)、基礎(chǔ)地理信息共享服務(wù)平臺(tái)將成為GIS在氣象領(lǐng)域的重要支撐平臺(tái)，將在氣象服務(wù)方面發(fā)揮更大的作用。