跳至主要内容
香港天文台 香港品牌形象-亚洲国际都会
GovHK 香港政府一站通 搜寻 搜寻 网页指南 联络我们
列印版本
上一页
列印版本 列印PDF

撰文:黄冠华     2013年12月  

地理信息系统(Geographic Information System, GIS)是一门综合性的空间信息技术,它具备了储存、管理、分析、显示与应用地理信息的功能。由于气象數据往往包含空间信息,如距離地面的垂直高度(或气压层高度)及经纬度等,因此借助GIS技术來处理气象數据非常合适。

香港天文台早于2008年开始,已运用地理信息系统展示珠江三角洲地区包括香港未来两小时内的预测雨量分布(图一),使用者可透过地理空间信息显示软件,进行放大、缩小、全景观看等操作以了解受雨区影响的范围。

 

  • 图一 图一
图一 珠江三角洲地区降雨预报
  

近年,开放式源代码地理信息系统技术发展迅速,在实用性及功能方面有所提升。香港天文台于2011年开始运用开放式源代码地理信息系统技术发展新一代气象分析软件系统供天气预报员使用。其中一个重要功能是将各式各样的实时探测资料有条不紊地在同一个平台上显示出來,包括自动气象站數据、天气雷达图像、气象卫星云图、高空探测數据、闪电定位资料及预报模式數据等等。

由于各类气象數据各有其不同的特征,须按其特征选取合适的方法处理以达致最佳的效果。GIS系统不单能有效地处理矢量(Vector)数据[注解],在处理图像方面亦有其优胜的地方。为此,在显示图像數据时,我们要按预定的缩放比例预先制作一系列不同大小的图像,以确保在不同缩放比例下图像數据仍能保持良好的解像度。另外,在考虑处理地理覆盖范围较大的天气图像如卫星云图时,亦要注意系统在处理该类图像时需要耗用较多的资源及较长时间传送。解决方法是将大型图像分割成多个细小的栅格图像,并在同一时间内一并传送只包含相关范围的栅格图像,以减少传输數据所需的时间。

在处理一般的气象观测數据时,则可采用矢量方式显示。由于矢量图數据文件在不同的缩放比例时仍能保持原先的解像度,因此无须就不同的缩放比例预先制作大量图像产品。

而在开发用户端界面时,新一代气象分析软件系统采用了于浏览器上广泛适用的 HTML5 技术和 OpenLayers 开放式源代码动态地图程式集。透过 HTML5 提供的新功能,用户可以在网页上绘画图像和即时转换图像颜色配置。OpenLayers 亦提供了常用的 GIS 功能,如重叠图层、随意缩放图像等。

 

  • 图二 图二
图二 「香港分区天气」 (地理信息系统平台版)
  

基于新一代气象分析软件系统技术发展的「香港分区天气网页」(图二)现时已引进到天文台的网站上。用户可选择将不同的天气观测数据显示在详尽的地图上,另可叠加雷达图像和闪电位置等气象资料。用户只要在气象站的标记上按下滑鼠键,便可以一并查看该地点的各种观测资料。

预料,随着平板电脑的兴起和流动通讯设备的普及,把气象數据透过地理信息系统技术有效地显示给流动用户将会成为未来一个重大的发展方向。

   注解 :

矢量数据图像是用点、直线或者多边形等基于数学方程的几何图元表示影像。矢量图像可以无限地被放大而不降低其图像质素。

   参考资料:

  1. 香港分区天气 (地理信息系统平台版)
  2. 珠江三角洲地区降雨临近预报
  3. OpenLayers 网站
 
 



 

最近修订日期: <2014年4月30日>