基于WebGIS的氣象信息服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).docx

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1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2011級(jí)碩士研究生選題報(bào)告選題名稱：基于WebGIS的氣象信息服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)院：環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院學(xué)科專業(yè)：地圖制圖學(xué)與地理信息工程研究生姓名：劉茜茜導(dǎo)師姓名：孫亞琴中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)位管理辦公室制2013年5月23日目錄1研究背景及意義12氣象WebGIS研究現(xiàn)狀22.1GIS在氣象應(yīng)用中的研究現(xiàn)狀22.2WebGIS研究現(xiàn)狀及局限性43研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線53.1研究?jī)?nèi)容53.2技術(shù)路線64關(guān)鍵問(wèn)題與難點(diǎn)分析74.1關(guān)鍵問(wèn)題74.2難點(diǎn)分析75工作計(jì)劃85.1論文選題階段85.2論文

2、完成階段86經(jīng)費(fèi)預(yù)算87論文提綱91研究背景及意義隨著科技的不斷進(jìn)步，一方面，人們的生活水平不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量要求也越來(lái)越高，對(duì)天氣氣象條件的關(guān)注也越來(lái)越多[1-3]；另一方面，以氣象條件為基礎(chǔ)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，他們關(guān)注的不僅僅是天氣，而是未來(lái)一段時(shí)間甚至半年的氣象分布，并且要求相對(duì)準(zhǔn)確[4,5]；還有，對(duì)科研工作者，氣象學(xué)家來(lái)說(shuō)，氣象分布是他們研究的重點(diǎn)[6-8]，如何及時(shí)準(zhǔn)確的檢驗(yàn)他們研究方法、手段的正確性也是非常重要的問(wèn)題。氣象預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確不但嚴(yán)重影響人們的生活，也會(huì)對(duì)工業(yè)特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成極大的

3、破壞。然而，即使能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣象分布情況，但沒(méi)有合適的方式展示，或不能以Web方式展示，同樣不能滿足現(xiàn)在的生活需求。相反，如果能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣象分布，并能以直觀可視化的方式展示在互聯(lián)網(wǎng)（Internet）上[9-12]，將完全是另一幅景象：有了準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)和方便的瀏覽、查詢方式，用戶就能根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的計(jì)劃或調(diào)整；有了直觀、可靠、實(shí)時(shí)的氣象分布，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會(huì)有充分的準(zhǔn)備[13-19]。如果預(yù)測(cè)有什么災(zāi)難性的天氣，農(nóng)學(xué)家或農(nóng)業(yè)方面的決策者將做出相關(guān)的預(yù)防措施以減少損失，那么由減產(chǎn)帶來(lái)的一系列社會(huì)影

4、響（物件上漲，通貨膨脹甚至經(jīng)濟(jì)危機(jī)等）也會(huì)隨之緩和甚至避免；有了實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的氣象分布圖，氣象學(xué)家就能及時(shí)掌握未來(lái)的氣象分布情況，進(jìn)而給出合理的氣象預(yù)報(bào)，并將此作為進(jìn)一步研究的依據(jù)[20-22]。這種動(dòng)態(tài)分布也能及時(shí)反映出科研方法或手段的正確與否，不但為科研提供參考依據(jù)，而且能提高科研效率。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)氣象的研究更多的是關(guān)注如何收集氣象數(shù)據(jù)，如溫度、水分等，以及如何存儲(chǔ)這些海量數(shù)據(jù)，但是并沒(méi)有很好的利用這些數(shù)據(jù)；已有的研究大多是基于桌面的。如今，互聯(lián)網(wǎng)已進(jìn)入了我們的生活[23-29]，我們每天都通過(guò)網(wǎng)

5、絡(luò)來(lái)獲取信息，足不出戶便能知曉天下，便能生活自如。隨著基于Web的地理信息系統(tǒng)（WebGIS）的發(fā)展[30-33]，將氣象資源和地理資源緊密的結(jié)合起來(lái)，可以使這些靜態(tài)的氣象數(shù)據(jù)變成栩栩如生的圖畫，為人們的生產(chǎn)生活提供方便[34]。如何將這些海量的氣象數(shù)據(jù)以氣象分布圖的形式展示在地圖中，并實(shí)時(shí)的發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，將這些重要的信息為人們所用？將是關(guān)鍵所在。針對(duì)徐州目前的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警服務(wù)系統(tǒng)反映出來(lái)的問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)，徐州氣14象信息服務(wù)系統(tǒng)重點(diǎn)解決以下幾個(gè)方面問(wèn)題：（1）多源信息源各自獨(dú)立，未形成統(tǒng)一的多源

6、信息集成模式；（2）服務(wù)系統(tǒng)自動(dòng)化程度低，功能決策主要依據(jù)人為分析、判斷為主，新技術(shù)、新方法的應(yīng)用欠缺，大大影響服務(wù)時(shí)效；（3）定性預(yù)報(bào)預(yù)警占主導(dǎo)，定量化預(yù)警缺少技術(shù)支撐，準(zhǔn)確率有待提高；（4）服務(wù)產(chǎn)品形式單一，主要以手工輸入文字方式為主，信息發(fā)送方式單一、零散，致使效率低下；（5）傳統(tǒng)服務(wù)氣象信息區(qū)域空間差異難以體現(xiàn)，且可視化程度低，服務(wù)效果亟待優(yōu)化。開(kāi)發(fā)徐州可視化的氣象服務(wù)新平臺(tái)，開(kāi)發(fā)及時(shí)、可視、決策、自動(dòng)的特色服務(wù)系統(tǒng)，建立一個(gè)及時(shí)、準(zhǔn)確、高效，開(kāi)放式的具有互動(dòng)功能的集基礎(chǔ)信息、氣象預(yù)報(bào)服務(wù)和

7、綜合探測(cè)為一體的綜合顯示平臺(tái)，將獲得的多源信息集成在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，提供直觀、可視的服務(wù)功能[35-44]，順應(yīng)氣象事業(yè)發(fā)展的要求,更好地向全社會(huì)提供豐富生動(dòng)、科學(xué)精細(xì)的服務(wù)產(chǎn)品。2氣象WebGIS研究現(xiàn)狀2.1GIS在氣象應(yīng)用中的研究現(xiàn)狀近幾年來(lái),國(guó)際上許多國(guó)家和地區(qū)普遍開(kāi)展了將GIS技術(shù)應(yīng)用于氣象的研究和嘗試,收到了一定的成效[45-47]。GIS對(duì)于氣象學(xué)和氣候?qū)W研究的重要性已經(jīng)被普遍接受,美國(guó)大氣研究中心（NationalCenterforAtmosphericResearch,NCA助為了將G

8、IS技術(shù)引入到大氣科學(xué),于2001年成立了由一些交叉學(xué)科人員組成的GIS研究組織[48],并于2002年和2005年兩次召開(kāi)“地理信息系統(tǒng)在天氣、氣候及其影響研究中應(yīng)用”的研討會(huì)。為了發(fā)展GIS在氣象學(xué)和氣候?qū)W中的應(yīng)用,科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域歐洲協(xié)作研究計(jì)劃提出了COST719計(jì)劃,這項(xiàng)開(kāi)始于2001年,有18個(gè)歐洲國(guó)家參加的研究項(xiàng)目,其主要目標(biāo)為:與GIS產(chǎn)業(yè)密切合作,建立GIS與氣象數(shù)據(jù)的接口,評(píng)估氣象和氣候數(shù)據(jù)的實(shí)用性、內(nèi)容和可獲得性,鼓勵(lì)和培育GIS在氣象和氣候研究中的