arcgis应用于气象解决方案.doc

ArcGIS 应用于气象行业解决方案 目 录 前 言 1 第一章 气象与 GIS 2 第二章 ESRI 产品应用于气象 9 第三章 时态 GIS 应用 16 第四章 应用文章集锦 26 地理信息服务及基于服务的气象业务系统框架探讨 26 GIS 支持下的上海农业气象服务系统开发研究 34 基于 ArcInfo、ERDAS、ArcView 下的气候资源评估方法 42 基于 WEBGIS 的农业气象信息共享与发布技术应用 48 基于 WebGIS 的上海农业气象灾害监测系统 55 应用 ArcInfo 和 ERDAS 确立甘南草地生产力估测模型构建及其降水量空间分布模式 . 60 第五章 ESRI 的资源 65 ESRI 中国（北京）有限公司 ArcGIS 应用于气象行业解决方案 前 言 我国是一个灾害多发的国家。在频繁发生的自然灾害中，气象灾害约占 70%，每年都给 国民经济带来巨大损失。随着社会、经济的发展，如何提高防灾减灾能力是摆在我们面前的 一个迫切问题。应用信息系统和计算机等高新技术，对气象灾害进行实时的监测评估，为政 府和有关专业部门提供及时、准确、可靠的信息，使防灾减灾有充分的科学依据，是国民经 济建设和社会保障的需要。 地球大气中的各种天气现象和天气变化都与大气运动有关，而大气运动在空间和时间上 具有很宽的尺度谱。在研究与天气和气候有关的大气运动中，都涉及到如何处理大量的表征 大气状态的气象数据。气象数据具有时空特征和性质特征，分别反映为时间信息、空间信息、 属性信息、共享信息，其中空间信息包括空间和范围，属性包括气象信息的标称、性态、度 量。从面向对象的角度看，气象数据属于地理信息的范畴，都具有明显的空间特性；另一方 面，气象信息可以视为多维空间中的点集。而地理信息系统（GIS）不仅有对空间和属性的数 据采集、输入、编辑、存储、管理、空间分析、查询输出和显示功能，而且对系统用户进行 预测、监测、规划管理和决策管理提供科学依据。可见，将 GIS 应用于气象中，可以加强对 气象数据的管理，提高对天气的监测、预测水平。 美国环境系统研究所公司（ESRI）成立于 1969 年，是全球最大的 GIS 技术提供商，公 司自创建之初就一直引领着世界 GIS 的发展潮流，扮演着技术领先者的角色。其研发的 ArcGIS 系列软件产品思维独特、功能强大、体系完善、可灵活扩展，已经遍布两百多个国家，在全 球市场占有率稳居第一。现在，全球每天都有来自政府部门、城市规划管理、应急指挥、教 育、水利、气象、地质、测绘、石油、公共卫生、环保、林业、农业、电力、军事、航空、 航天、商业、物流、电信、土地、房产、金融等行业用户在享用 ArcGIS 技术带来的便利，全 球用户数量已经超过一百万人。 ESRI 中国（北京）有限公司 - 1 - 第一章 气象与 GIS 第一章 气象与 GIS 一、GIS 的概念 （1）什么是 GIS？ 地理信息系统 (GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可 以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS 技术把地图这种独特的视觉化效 果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使 GIS 与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、 规划战略等中具有实用价值。 （2）一个 GIS 的组成 GIS 由五个主要的元素所构成：硬件、软件、数据、人员和方法。 硬件：硬件是 GIS 所操作的计算机。今天，GIS 软件可以在很多类型的硬件上运行。从 中央计算机服务器到桌面计算机，从单机到网络环境。 软件 ：GIS 软件提供所需的存储、分析和显示地理信息的功能和工具。主要的软件部件 有： * 输入和处理地理信息的工具 * 数据库管理系统(DBMS) * 支持地理查询、分析和视觉化的工具 * 容易使用这些工具的图形化界面(GUI) 数据：一个 GIS 系统中最重要的部件就是数据了。地理数据和相关的表格数据可以自己 采集或者从商业数据提供者处购买。GIS 将把空间数据和其他数据源的数据集成在一起，而且 可以使用那些被大多数公司用来组织和保存数据的数据库管理系统，来管理空间数据。 人员：GIS 技术如果没有人来管理系统和制定计划应用于实际问题，将没有什么价值。 GIS 的用户范围包括从设计和维护系统的技术专家，到那些使用该系统并完成他们每天工作的 人员。 方法：成功的 GIS 系统，具有好的设计计划和自己的事务规律，这些是规范而且对每一 个公司来说具体的操作实践又是独特的。 -2 - ESRI 中国（北京）有限公司 ArcGIS 应用于气象行业解决方案 （3）GIS 如何工作 GIS 就