基于组件式GIS技术的气象信息系统设计与开发

摘要

地理信息系统（GIS）在气象领域的应用越来越普及。本文重点研究了组件式GIS技术在气象信息查询与管理系统中应用的基础理论与技术关键问题，设计并开发了一个功能较为完备的、基于组件式GIS的气象信息管理系统，目的在于将GIS技术及数字化、可视化相关技术引入到气象领域中，对推动气象工作向可视化、数字化的方向发展具有一定的理论意义和工程价值。 气象业务与地理数据的密切联系，在一定程度上，气象数据信息都是地理信息，因为气象中的风速、温度、气压等都是相对于具体的空间域和时间域而言的。加上气象数据信息量庞大，气象台每日需要更新百兆以上的数据，加上积累了几十年的气候历史资料，数据规模相当庞大，随着科学技术的发展，气象数据量的日增长速度还在成指数提高。面对气象数据信息的这些特点，决定了气象业务对GIS系统有着广泛的应用需求。目前GIS系统已经应用在农业气候区划、中、短期气候预测、农业气候资源监测、气候灾害的评估分析、气象资料数据库管理、气象服务等领域，并取得了一定的效果。一个好的气象信息查询系统能使预报员最直观、迅速地掌握各种气象信息，无论是对于提供决策帮助还是对外服务都起着重要的作用。 基于组件式 GIS具有二次开发方便、易于集成、无限扩展等特点。本研究在GIS的几种开发方式当中，选择了基于组件式GIS的集成二次开发方法，GIS组件选用SuperMap Objects，高级语言选用Visual C++6．0。SuperMap Objects是北京超图公司向用户提供的具有强大地图分析功能的新一代组件式GIS开发平台，是基于Microsoft的COM组件技术标准，以ActiveX控件的方式提供GIS功能的组件平台，适用于用户快速开发专业GIS应用系统，或者通过添加图形可视化、空间数据处理和数据分析等功能，为传统管理信息系统增加GIS功能，把MIS提升到一个新的高度。它能支持绝大多数标准的可视化开发环境，编程人员在开发过程中可以选用自己最熟悉的开发语言，轻松地将地图功能嵌入到应用中。 地形模拟与仿真是气象信息系统中重要的一部分。研究中，在三维地形模似方面采用了OpenGL技术。系统能够对两种不同的数据源进行实时的可视化处理与显示，同时渲染速度快，能够达到实时绘制、渲染以及实现虚拟漫游的需求。

目录

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第一章 绪论

1.1引言

1.2研究背景

1.3课题研究目的和工程应用价值

1.3.1主要研究内容及关键技术

1.3.2多源空间数据无缝集成技术

1.3.3空间数据库技术

1.3.4组件式的GIS技术

1.3.5可视化表现技术

1.3.6三维地形模拟技术

1.4研究方法及技术路线

第二章 GIS的应用现状与展望

2.1 GIS的发展应用现状

2.2 GIS技术及研究进展

2.2.1研究热点、难点

2.2.2 GIS发展趋势

2.3 GIS技术在气象领域中的应用

2.3.1气象信息组成

2.3.2气象信息特点

2.3.3 GIS在气象领域中的应用

第三章 SuperMap组件式GIS技术

3.1 SuperMap Objects平台

3.2 SuperMap Objects 2008简介

3.3 SuperMap Objects 2008的控件和对象

3.4 SuperMap Objects 2008的主要特点

3.5 SuperMap Objects 2008的主要功能

3.6 SuperMap Objects.NET／Java 2008架构

3.7 SuperMap Objects.NET／Java 2008主要特点

3.8 SuperMap Objects.NET／Java 2008主要功能

第四章 基于组件式GIS的气象信息系统分析与设计

4.1系统需求及功能分析

4.2系统功能设计

4.3数据库设计

第五章 基于OpenGL的三维地形模拟技术

5.1地形模拟概述

5.2 OpenGL概述

5.2.1 OpenGL简介

5.2.2 OpenGL的可视化原理

5.2.3 基本图元的描述

5.2.4 三维图形显示流程

5.3地形数据的获取与地形渲染

5.4地形漫游的实现

5.5三维场景的绘制

5.6地形模拟实例数据

5.6.1实例一

5.6.2实例二

第六章 系统实现

6.1平台选择

6.1.1 SuperMap二次开发平台

6.1.2 Visual C++平台

6.2系统功能的实现

6.2.1数据采集

6.2.2数据处理

6.2.3数据显示

6.2.4地形数据的三维显示

6.2.5功能实现

6.2.6信息查询

6.3技术关键和难点

第七章 结论

7.1主要成果

7.2后续工作

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果

致谢