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早在17世紀80年代,英國科學家埃德蒙·哈雷憑藉大量的資料繪製了世界上第一張載有海洋盛行風分佈的氣象圖,以地圖為依託,對信風的分佈狀況做了全球性的統計分析,並將分佈狀態生動的展現在世人面前,這也是有史可依的最早的氣象資料視覺化案例。

如今,氣象資料視覺化已經發展到了全新的時代。氣象資料資訊已經實現了以地圖為載體的全面視覺化展示,文字描述變成了輔助資訊,圖形可以一目瞭然的傳達不同地理區劃內各類氣候歷史資料和實時的天氣實況、預報資料。

我國氣象部門在天氣預報和自然災害的的監測預警上,也在對氣象資料視覺化技術不斷進行實踐和探索。由廣東氣象局探測資料中心建設的氣象業務網,在這方面就取得了很大的突破。

豐富的資料是視覺化的基礎

對於氣象資料視覺化,如果資料來源不夠豐富,那麼視覺化手段也就顯得蒼白無力,氣象服務效果必然會大打折扣。資料視覺化需要以受眾的需求為出發點尋找有價值的資料來源,並且以點連線、以線帶面,進行多維空間的資訊補充和挖掘,才能在此基礎上談及視覺化表達。

而豐富的資料來源,通常來自“天地空海”不同地理空間的氣象觀測站,資料量極其龐大,因此需要解決資料處理效率的問題。廣東省氣象業務網利用Smartbi來採集並處理大規模的多源資料,Smartbi充當“資料中臺”的角色,很好地解決了資料處理效率的問題。

有了豐富的資料來源,就可以進行多源資料分析。可隨意疊加臺站基本資訊、實況觀測、實況融合、雷達衛星、預報產品、數值預報等各類多源資料,進行任意組合分析。

如實況融合最高溫度和最低溫度對比分析:

如實況雨量場和衛星資料疊加分析:

視覺化引擎帶來視覺上的衝擊

長期以來,氣象資料視覺化對餅狀圖、柱狀圖、表格圖等傳統圖形圖表的使用率是最高的。不可否認,此類圖形圖表是資料視覺化的鼻祖,在很多時候也是最清晰有效的。但是,在視覺化技術飛速發展的當下,傳統圖形圖表一方面已經跟不上使用者多樣化的資訊獲取腳步;另一方面,相對單一的視覺化表達方式也無法滿足氣象資料分析過程中越來越深入化、專業化的解讀需要。

因此,廣東省氣象探測資料中心基於Smartbi大資料分析平臺和武漢兆圖科技GIS平臺,並依託氣象業務網專案而研發的視覺化引擎,實現了氣象資料的多樣視覺化表達與分析。引擎支援散點圖、色斑圖、等值線面、流場圖、流線圖等多種視覺化效果。

如氣溫等值線過濾效果:

如二三維立體展示效果:

互動分析對資料進行深入探索

氣象資料視覺化技術與資料分析緊密關聯。從使用者需求出發,恰當的資料切入點和多樣化的資料分析,讓氣象資料變得更有價值,也是提升整體視覺化效果的途徑之一。對豐富的氣象資料進行深入探索,要表達的內容本身對視覺化方式的要求就會提高,從而帶動視覺化效果的進一步改善,這樣的思路已經在廣東省氣象業務網上得到驗證。其視覺化引擎提供多種分析工具,包括多屏對比分析、圖形圖表分析、互動聯動等,為氣象領域應用提供了較好的支撐服務。

如實時統計出圖的應用:

如多樣化的查詢統計:

智慧化門戶提升使用者體驗

廣東省氣象業務網提供智慧化的門戶,在門戶首頁上自動顯示報警資訊,直觀瞭解報警要素、地區等。系統透過配置或者行政指令,主動向使用者推薦最新或者點選率高的業務。此外,門戶提供了多維度的檢索功能,除了對首頁和選單的邏輯指向,還增加了綜合搜尋、關聯推薦及專題應用,並提供了空間地名檢索、DEM檢索、全文檢索等功能。智慧化使門戶的內容更加豐富、交流互動更為便捷,極大提升了使用者體驗。

氣象資料視覺化的創新,對於氣象資訊的傳播將起到彌足輕重的促進作用。目前,氣象業務網在廣東省氣象局各部門已經得到廣泛應用,系統執行穩定,日訪問量不斷增加,效果顯著。未來,隨著應用的進一步推廣,氣象業務網必將發揮出更大的價值。

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