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近年来,随着我国气象现代化建设事业的迅猛发展,各种先进的气象探测设备诸如自动站、气象雷达、气象卫星等相继投入使用,为气象应用和研究积累了丰富的数据资源。但由于气象数据具有复杂的时空特性,且不同设备数据的存储格式和表达方式不尽相同,使得对这些资料进行统一管理变得十分复杂。
本系统基于GIS技术设计和实现了一个气象资料融合共享系统,它借鉴多元信息融合技术思想和方法,利用GIS系统丰富的空间数据采集、处理、分析和可视化显示功能,将不同类型气象数据进行集成和统一管理,主要对雷达和自动观测站数据进行分析和处理,并以此为基础提供预警服务。
论文侧重于数据处理方法和GIS开发技术研究,系统采用面向对象软件工程方法设计,以组件式AcrGIS Engine和微软.NET开发平台为基础利用C#语言实现,主要包括雷达数据和自动站数据处理、GIS操作、数据查询、数据展示和系统配置等功能模块。GIS操作主要涉及地图操作、信息标注、矢量和影像叠加等:雷达数据处理包括数据监测、基数据分解、雷达图绘制、数据统计以及数据入库和读写等操作;自动站数据处理包括数据监测、数据抓取和数据入库读写等;除此之外,系统还提供了基于雷达回波图和地面气象要素的预警功能。具体内容如下:
(1)简要总结了地理信息系统、ArcEngine开发技术、多源信息融合技术以及气象雷达和自动观测站的发展和应用状况。
(2)详细讨论了雷达和自动观测站数据的格式和处理流程、数据处理、数据读写、数据展示、GIS操作、系统功能模块以及系统的架构、技术思路、性能保障和开发环境等,以及信息融合思想在其中的应用。
(3)深入分析了雷达和自动观测站资料处理和ArcEngine开发过程中涉及的关键步骤和技术难点,使用GIS空间数据管理及分析技术实现了资料的实时处理、可视化显示、气象要素空间分析、和专题图片生成等功能。
(4)实现了雷达和自动站数据采集、处理、分析、可视化等功能并通过二次开发将其与GIS系统集成。依据信息融合中提取特征矢量的思想,在某些参数超过预警规则库设定的阈值时系统会自动报警。