2005 气象地理信息系统的设计与实现

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1、第!<卷$期应用气象学报D3E*!<，+3*$"&&%年)月=>?9+8@>A8BB@5,C0,-,>9>@>45.8@6.5,+.,8FGFH2"&&%""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""气象地理信息系统的设计与实现!刘品高!）"）江南!）#）谭萍"）佘万明$）葛毅华"）丁岳强"）唐林"）%）许霖"）!（）南京大学城市与资源学系，南京"!&&’#）"（）湖南省气象局，长沙$!&&&(）#（）中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京"!&&&)）$（）中国气象局预测减灾司，北京!&&&)!）%（）南京大学大气科学系，南京"!

2、&&’#）摘要在微软*+,-平台上采用./语言编程，从低层开发成功面向气象应用的专题型地理信息系统———气象地理信息系统（01213456）。该系统以满足气象防灾减灾工作对456功能的迫切需求为目标，实现了一个拥有自主版权的独立456内核，不依赖于任何商业456系统及其二次开发接口。介绍了该系统开发的背景、目的、意义与若干关键技术，简述了该系统的结构、功能与推广应用前景。关键词：地理信息系统（456）01213456气象防灾减灾组件技术*+,-框架./引言［!7$］近几年来，国际上普遍开展了将456技术应用于气象的研究和尝试，收到了一定的成效，但专门针对气象应用的成熟456系统仍在研制之

3、中，而且大多数都是在现有商业456系统的基础上加以扩展或进行二次开发而成。比如美国+.89正与,695合作研究气［$］象专用数据模型来扩展8:;456，并举办了针对8:;456的气象数据模型专题研讨会。［%7)］我国将456与气象结合起步稍晚，但也已进行了积极的探索。!’’(7"&&&年，中国气象局预测减灾司组织开展全国第三次农业气候区划试点工作，就曾组织力量研究456在农业气候区划中的应用。但上述这些工作基本上都建立在对现有商业456软件的简单应用或二次开发之上。由于气象业务的特殊性，现有成熟的商业456在气象上的应用并不很成功，原因可以归纳为以下几个方面：（!）现有商业456不能很好

4、地处理气象时态数据；（"）现有商业456不能很好地支持气象应用模型的集成；（#）现有商业456使用复杂，给该技术的普及带来了困难；（$）现有商业456中的相当一部分功能并非气象部门所必需的，而气象应用所需要的某些功能它们恰恰不具备；（%）十分昂贵，作为社会公益性事业部门的气象部门难以!中国气象局“新一代农业气象业务服务系统”和“国家风能资源数据库”项目共同资助。万方数据"&&$I!&I"&收到，"&&%I&#I")收到再改稿。应用气象学报$6卷543大量引进。基于上述原因，开发适合在气象部门应用的气象行业!"#具有重大的意义，它将对整个气象业务服务工作产生深远的影响，为气象防灾减灾工作搭

5、建一个坚实的基础平台。$系统开发的目标与技术原则气象地理信息系统（%&’&(!"#）的开发目标是：立足于新时期气象防灾减灾工作对!"#技术的实际需求，运用最新的开发策略和技术手段，开发出具有气象行业特色、适合在气象领域应用的专业!"#软件，作为各类气象业务的支撑平台。系统开发的核心是一个不依赖于任何商业!"#系统的独立!"#内核，针对气象防灾减灾工作特点简化需求不是很迫切的部分功能，同时强化气象应用急需的部分功能，重点支持气象应用模型的集成。为了实现上述目标，该系统的开发必须坚持前瞻性、实用性和通用性相结合的原则，采用先进的平台和开发工具从底层开发。底层开发是指不依赖某个!"#平台软件，

6、开发者自己开发!"#的空间数据操纵、表现、分析处理和应用等功能。这种开发方式工作量大，技术难度高，开发周期长，但开发者拥有完全的主动权，能最大限度地满足自身行业的［)］需求。为了从根本上解决气象部门面临的业务技术难题，必须坚持从底层开发，以保证气象部门拥有完全的自主知识产权和软件版权。气象地理信息系统的开发是一个循序渐进的过程，首先开发出!"#核心功能组件，形成一个可以灵活扩展的!"#内核，然后在此基础上逐步增加对气象应用模型的支持，实现一个面向气象应用的完整!"#系统。*开发模式与开发平台!"#$%&%’()*的开发模式［$./$*］当前最流行的软件开发模式是基于组件的开发（+,-）模

7、式。组件是被封装成［$.］单独的二进制单元且可复用的自描述程序，可以通过属性、方法和事件进行访问，它是对象的进一步完善，也是+,-这种新的软件开发模式的核心。［$./$$］+,-技术是由面向对象编程（001）技术发展起来的，它比001技术更加优越，具［$*］有其他软件开发模式不可比拟的优势，是当前一个主要的软件技术潮流。因为+,-可降低软件开发和维护成本，该技术已被引入!"#开发领域，它已逐渐成［)］为!"#开发的主流模式。通过把!