閔凡花等

摘要 利用GIS軟件和MSPGS組件生成重慶市決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品地圖模板，利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其既能被GIS軟件識(shí)別，又可以在Micaps軟件中使用，并通過(guò)建立模型，登陸MSPGS的客戶端進(jìn)行任務(wù)的定制和自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品的自動(dòng)生成，有效節(jié)約了時(shí)間，增強(qiáng)了決策氣象服務(wù)產(chǎn)品的時(shí)效性和針對(duì)性。

關(guān)鍵詞 GIS；MSPGS；決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品；建模

中圖分類號(hào) S127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）03-00875-03

Abstract The map models for decision-making meteorological service products are made by GIS and MSPGS. The meteorological data is transformed to be discriminated by GIS and used by Micaps. The meteorological service products can be produced automatically by establishing models and loading MSPGS to customize task and run it. All those can save our time and enhance the effectiveness and pertinence of decision-making meteorological service.

Key words GIS； MSPGS； Decision-making meteorological service picture product； Modeling

氣象服務(wù)是氣象工作的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，是立業(yè)之本，決策氣象服務(wù)是氣象服務(wù)最重要的組成部分，是氣象服務(wù)的首位，是整個(gè)氣象服務(wù)的關(guān)鍵和核心[1]。為了增強(qiáng)氣象服務(wù)的敏感性、主動(dòng)性，提升決策氣象服務(wù)水平，必須善于綜合運(yùn)用觀測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)測(cè)、歷史資料等各種氣象信息，把科學(xué)研究成果和大量的業(yè)務(wù)產(chǎn)品變成服務(wù)，才能體現(xiàn)氣象事業(yè)價(jià)值。氣象信息是一種具有空間和地理信息的數(shù)據(jù)，它需要與地理空間位置信息相互對(duì)應(yīng)。氣象信息中的各類觀測(cè)要素包括了要素所在的地理空間位置，如經(jīng)度、緯度、海拔高度，而 GIS就是一種地理空間信息，因此，可以將氣象信息數(shù)據(jù)與GIS技術(shù)相互結(jié)合?；贕IS組件技術(shù)[2]、面向?qū)ο蟮牡乩硇畔⑾到y(tǒng)開(kāi)發(fā)在氣象服務(wù)行業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[3-5]。GIS技術(shù)在決策氣象服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用，目前主要依托MESIS在各省級(jí)部門進(jìn)行推廣應(yīng)用。筆者利用ARCMAP工具對(duì)氣象站點(diǎn)信息、河流、行政區(qū)劃等建立個(gè)性化地圖定制，生成重慶市決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品地圖模板；在MESIS基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)解決了Mciaps格式的數(shù)據(jù)在ArcGIS的工作環(huán)境下的處理問(wèn)題，使其既可以被GIS軟件識(shí)別，又可以在Micaps軟件中使用；再利用ArcGIS的Arctobox和MSPGS工具組件建模，登陸MSPGS的客戶端進(jìn)行任務(wù)的定制和自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品的自動(dòng)生成，提高了重慶決策氣象服務(wù)產(chǎn)品制作效率，提升了重慶決策氣象服務(wù)水平。

1 決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品的制作流程

利用GIS制作決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品需要先形成地圖背景，再將所需要的各類數(shù)據(jù)展示在地圖上，并根據(jù)需要添加數(shù)據(jù)到文件中，最后形成決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品。

1.1 地圖背景的形成 用ARCMAP工具對(duì)決策氣象服務(wù)產(chǎn)品所需的當(dāng)?shù)貧庀笳军c(diǎn)信息、河流、行政區(qū)劃建立個(gè)性化地圖定制，然后進(jìn)行圖例和標(biāo)題信息設(shè)置，將生成的地圖（圖1）作為建模的模板地圖進(jìn)行保存，在制作決策服務(wù)圖形產(chǎn)品時(shí)直接應(yīng)用。

1.2 數(shù)據(jù)在地圖上的展示 所需的數(shù)據(jù)為現(xiàn)有的各類氣象數(shù)據(jù)，主要包括MICAPS1類（觀測(cè)點(diǎn)信息）、MICAPS2類（風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)）、MICAPS3類（離散點(diǎn)數(shù)據(jù)）、MICAPS4類（格點(diǎn)數(shù)據(jù)）、MICAPS7類（臺(tái)風(fēng)數(shù)據(jù)）、MICAPS8類（城市預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)）、MICAPS13類（云圖與雷達(dá)拼圖數(shù)據(jù)）和MICAPS14類（預(yù)報(bào)員交互數(shù)據(jù)）。利用MSPGS組件的Micaps2shp工具，這些氣象數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)換為GIS支持的Shape文件。在此具體做法是將重慶自動(dòng)站實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)和歷史資料庫(kù)氣象數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立一個(gè)表存儲(chǔ)重慶自動(dòng)站站點(diǎn)信息，包括站號(hào)、站名、所屬地區(qū)、經(jīng)度、緯度和海拔高度。在查詢自動(dòng)站數(shù)據(jù)時(shí)將氣象數(shù)據(jù)信息和站點(diǎn)信息數(shù)據(jù)信息一一映射，再通過(guò)數(shù)據(jù)融合技術(shù)將不同數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)按照一定的編碼組合成Micaps3類數(shù)據(jù)，這樣所得到的數(shù)據(jù)既可以被GIS軟件識(shí)別，又可以在Micaps軟件中使用。

1.3 數(shù)據(jù)的添加

將MSPGS工具集合添加到ARCMAP的Toolbox工具集合中，在MSPGS中建立模型，將所需工具拖入模型中并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，全部設(shè)置完成后，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行調(diào)試，成功后進(jìn)行保存，模型建立完成。然后將模型運(yùn)行的結(jié)果，如矢量格點(diǎn)圖層、對(duì)矢量數(shù)據(jù)插值形成的柵格等數(shù)據(jù)圖層，分別以添加地圖圖層方式添加到模板地圖上。

1.4 產(chǎn)品的形成 將建好的模型添加到MSPGS后臺(tái)作業(yè)任務(wù)計(jì)劃上，設(shè)置好運(yùn)行時(shí)間周期，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出圖。

2 決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品自動(dòng)成圖流程舉例

以重慶24 h降水量實(shí)況分布圖自動(dòng)出圖為例，簡(jiǎn)述決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品自動(dòng)成圖流程。流程可以分為兩步完成，即模型的建立和調(diào)試運(yùn)行、自動(dòng)化出圖任務(wù)部署。

2.1 模型的建立和調(diào)試運(yùn)行

在ArcGIS Desttop的ArcMap中添加MSPGS組件，右鍵點(diǎn)擊“MSPGS”，創(chuàng)建新的模型（圖2a1），即可顯示一個(gè)ModelBuilder窗口，ModelBuilder窗口由一個(gè)構(gòu)建模型圖表的顯示窗口、Main菜單和一個(gè)用來(lái)與模型圖表中的元素進(jìn)行交互的工具條組成；將所需工具拖入模型中（圖2a2），根據(jù)重慶市業(yè)務(wù)需求情況，所需工具有數(shù)據(jù)讀取及轉(zhuǎn)換工具、數(shù)據(jù)插值工具及圖形轉(zhuǎn)換生成工具；雙擊以上各工具，進(jìn)行工具參數(shù)設(shè)置（圖2a3），每完成一個(gè)參數(shù)設(shè)置，均要對(duì)其進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行（圖2a4），成功后進(jìn)行下一項(xiàng)的設(shè)置，全部設(shè)置完成后，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行調(diào)試，成功后進(jìn)行保存，模型建立完成。將重慶市24 h降水實(shí)況數(shù)據(jù)（如2013年11月11日08：00～12日08：00）代入新建立的模型中，生成重慶市降水實(shí)況分布圖（圖2b）。

2.2 自動(dòng)化出圖任務(wù)部署

將建立的模型添加到MESIS的后臺(tái)作業(yè)系統(tǒng)（MSPGS）中，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化出圖。登陸MSPGS后臺(tái)客戶端，進(jìn)入產(chǎn)品自動(dòng)化配置界面，點(diǎn)擊“新建”按鈕，即可創(chuàng)建一個(gè)新的計(jì)劃任務(wù)（圖3a）。對(duì)新建任務(wù)各項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置（圖3b），包括調(diào)用的模型名稱、模型參數(shù)、自動(dòng)運(yùn)行時(shí)間參數(shù)、產(chǎn)品生成后的存放路徑和保存格式、產(chǎn)品標(biāo)題等，任務(wù)部署完成。

除了降水實(shí)況分布圖產(chǎn)品外，利用以上流程還可以生成氣溫實(shí)況分布圖產(chǎn)品，根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展實(shí)際需要，分布圖產(chǎn)品顯示范圍也可以拓寬和精細(xì)化，如拓寬到重慶-四川，細(xì)化到某個(gè)流域、某個(gè)區(qū)縣等（圖4）。另外還可以生成天氣預(yù)報(bào)分布圖產(chǎn)品等。

3 小結(jié)

（1）利用ARCMAP工具對(duì)重慶氣象站點(diǎn)信息、河流、行政區(qū)劃建立個(gè)性化定制，生成重慶市決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品地圖模板。

（2）利用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，對(duì)所需氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其既能被GIS軟件識(shí)別，又可以在Micaps軟件中使用。

（3）利用GIS軟件和MSPGS組件建立模型，登陸MSPGS的客戶端進(jìn)行任務(wù)的定制和自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了決策氣象服務(wù)圖形產(chǎn)品的自動(dòng)生成。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)氣象報(bào)社.中國(guó)氣象局專題研究決策氣象服務(wù)工作要求全面提高決策服務(wù)能力和水平[EB/OL].（2008-05-30）http：/www.cmabbs.com/thread-10465-1-1.html.

[2] 李永紅，鄧紅艷，趙敬東，等.組件式GIS開(kāi)發(fā)的實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2005，26（4）：1090-1092.

[3] 郭善云，潘建華，王勤，等.基于ARCGIS9.2的氣象服務(wù)產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)[J].氣象科技，2011，39（5）：641-645.

[4] 呂終亮，羅兵，吳煥萍，等.MESIS信息檢索及可視化產(chǎn)品制作平臺(tái)實(shí)現(xiàn)[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2012，23（5）：631-637.

[5] 郭善云，潘建華，陸曉靜，等.MESIS省級(jí)應(yīng)用中關(guān)鍵技術(shù)集成分析[J].高原山地氣象研究，2011，31（4）：69-72.