基于GIS支持下的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

孫銘謙，曲 原，陳紅磊

（1.盤錦市氣象局；2.盤山縣氣象局，遼寧盤錦124000）

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)常發(fā)生一些農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，為了對(duì)這些氣象災(zāi)害進(jìn)行檢測(cè)與預(yù)防，相關(guān)工作人員不斷研究農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活之中。這種系統(tǒng)主要是在GIS支持下工作的，GIS就是地理信息系統(tǒng)，可以獲取地球表面的一些信息，并將其通過信息化的處理，有效的預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。本文探討了基于GIS支持下的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用問題。

1 基于GIS支持下的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)

技術(shù)人員在進(jìn)行該系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，需要開發(fā)出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、災(zāi)害等級(jí)劃分、災(zāi)害預(yù)測(cè)等各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因?yàn)橐肎IS技術(shù)，所以系統(tǒng)數(shù)據(jù)的開發(fā)是至關(guān)重要的。這需要從三個(gè)方面入手，一是要獲取地理信息背景數(shù)據(jù)，要在氣象檢測(cè)系統(tǒng)中搭建出GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，通過探測(cè)地球空間位置的數(shù)據(jù)情況，反映出氣象特征，從而對(duì)地理空間的位置、方向等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；二是要搭建出實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫(kù)，這需要借助衛(wèi)星遙感技術(shù)對(duì)氣象衛(wèi)星進(jìn)行定位，并投影出LDF文件[1]。另外，還要收集氣象站近30年來(lái)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行平均值計(jì)算，建立出一定的農(nóng)業(yè)氣象模型與指標(biāo)，從而進(jìn)行實(shí)時(shí)氣象災(zāi)害的檢測(cè)；三是要收集國(guó)家的農(nóng)業(yè)災(zāi)情詳細(xì)資料，將其匯總到數(shù)據(jù)庫(kù)之中，獲取到災(zāi)害統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1.2 建立模型

在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害檢測(cè)系統(tǒng)開發(fā)的過程中，建立模型是至關(guān)重要的一項(xiàng)工作。一是要建立干旱監(jiān)測(cè)分析模型，這需要根系統(tǒng)據(jù)獲取到的土壤、氣象信息等情況，并通過遙感技術(shù)與氣象數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)模型進(jìn)行大面積的監(jiān)測(cè)，期間還要進(jìn)行干旱范圍程度、需水量等相關(guān)內(nèi)容的計(jì)算，從而尋找可靠的解決辦法；二是要建立出洪澇監(jiān)測(cè)分析模型，要獲取單位區(qū)域內(nèi)的降水信息，利用GIS技術(shù)監(jiān)測(cè)洪水變化情況，并進(jìn)行危險(xiǎn)程度、洪澇范圍的計(jì)算；三是建立出低溫冷害監(jiān)測(cè)分析模型，因?yàn)檫@種自然災(zāi)害通常是遇到強(qiáng)冷空氣活動(dòng)導(dǎo)致而成的，持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，所以一定要提高遙感監(jiān)測(cè)的速度，但是目前我國(guó)的監(jiān)測(cè)還不夠及時(shí)，未來(lái)要加強(qiáng)技術(shù)水平，提高檢測(cè)的及時(shí)性。

1.3 決策服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)

開發(fā)決策服務(wù)系統(tǒng)，這項(xiàng)系統(tǒng)要能夠根據(jù)檢測(cè)到的災(zāi)害情況進(jìn)行快速及時(shí)的評(píng)估分析，并生成形象的災(zāi)害分布圖，做出損失估算報(bào)告。同時(shí)，還要建立起一定的應(yīng)急方案與對(duì)策，根據(jù)之前模塊所分析出的數(shù)據(jù)信息，制定出合理的抗災(zāi)重點(diǎn)和詳細(xì)的建設(shè)方案，并對(duì)我國(guó)的抗災(zāi)工作進(jìn)行指導(dǎo)。例如，根據(jù)可以使用人工降雨，水利調(diào)度等操作，從而降低災(zāi)害的影響程度。

2 基于GIS支持下的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 圖形顯示和氣候資源監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)

隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的幾項(xiàng)具體功能已經(jīng)得到了大面積的應(yīng)用，首先是圖形顯示功能，其可以生成一些等值線，并進(jìn)行離散點(diǎn)的繪制，還可以通過GIS技術(shù)，在網(wǎng)格中插入數(shù)據(jù)，將其制成具有色斑的圖像，從而更加清晰直觀地勘測(cè)災(zāi)害范圍。另外，系統(tǒng)還可以進(jìn)行氣候資源的監(jiān)測(cè)，可以將熱、光等資源輸入GIS數(shù)據(jù)庫(kù)之中，這樣系統(tǒng)就可以自動(dòng)根據(jù)實(shí)時(shí)的氣候資源，向網(wǎng)格中插入高分辨率的數(shù)據(jù)，輕易查出某地的氣候資源情況，并繪制出相應(yīng)的圖像。

2.2 氣象災(zāi)害評(píng)估和遙感數(shù)據(jù)處理

農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在氣象災(zāi)害評(píng)估中也得到了大面積的應(yīng)用，這主要是因?yàn)樵贕IS科學(xué)的空間屬性信息支持下，系統(tǒng)中可以對(duì)區(qū)域內(nèi)的氣象情況進(jìn)行判定，區(qū)域內(nèi)的河流、鐵路線的數(shù)量及分布都會(huì)詳細(xì)地展現(xiàn)出來(lái)，一旦某區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了氣象災(zāi)害，GIS就可以發(fā)揮出作用，讓系統(tǒng)顯現(xiàn)出受災(zāi)面積、受災(zāi)程度，這樣就可以進(jìn)行氣象災(zāi)害的評(píng)估[2]。另外，GIS還可以和遙感影像數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，從而有效地變換處理遙感影像數(shù)據(jù)，將有價(jià)值的信息提取保存，最終通過制圖的方式輸出結(jié)果?？傊?，氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)除了應(yīng)用于氣象災(zāi)害之中，還可以在氣象預(yù)警、氣象分析方面有著較為強(qiáng)大的應(yīng)用功效。

2.3 應(yīng)用案例

我國(guó)東南沿海地區(qū)曾經(jīng)發(fā)生過臺(tái)風(fēng)氣象災(zāi)害，相關(guān)人員就應(yīng)用了防汛的GIS氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨之前對(duì)登陸地點(diǎn)以及登陸時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而為當(dāng)?shù)氐臑?zāi)害預(yù)防工作提供了幫助，相關(guān)人員利用GIS系統(tǒng)預(yù)測(cè)出的河水及臺(tái)風(fēng)情況，并依靠互聯(lián)網(wǎng)手段將情況發(fā)布在地圖上，在當(dāng)?shù)匕l(fā)出緊急警報(bào)，當(dāng)?shù)厝藛T馬上采取防范措施，疏散沿海居民，進(jìn)行物資調(diào)度，開展搶險(xiǎn)工作，從而降低了臺(tái)風(fēng)災(zāi)害對(duì)于該地區(qū)的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

基于GIS支持下的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，相關(guān)人員一定要積極投入系統(tǒng)的研發(fā)過程中，不斷將新技術(shù)與GIS充分結(jié)合起來(lái)，從而提高檢測(cè)系統(tǒng)的能力與時(shí)效性，為我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)防控制工作提供有效的技術(shù)支持。