GIS 技术在气象灾害预警时空动态监测中的应用研究 

引言：气象灾害频发为社会经济和公众安全带来巨大风险。传统的监测预警方式缺乏时空分析、精度低等。GIS 依靠自身强大的空间数据处理和可视化能力，为气象灾害时空动态监测赋予新途径。它可以融合卫星遥感、地面监测等多源数据，精准描述灾害时间演变和空间分布状况，从而帮助灾害扩散模拟和即时预测。本文力求全面归纳 GIS 技术在气象灾害预警中的应用场景及其成果，以利于提升防灾减灾水平，为改进气象灾害防控工作给予理论与操作上的参照，促使该技术在气象灾害防控领域进一步得到实际应用。

一、GIS 技术在气象灾害时空动态监测中的应用

1.1 灾害时空演变的时间序列分析

采用 GIS 技术对长时间序列的气象灾害数据加以分析，探究气象灾害随时间产生的变化状况。这项技术对认识气象灾害的演变走向非常有意义，它通过系统的、科学的办法，显示了隐藏在气象灾害背后的时刻规律。借助绘制气象灾害的年度、季节以及月际变化曲线，可以更为直接地剖析灾害出现的频次和强度的变化走向。这些曲线如同气象灾害的“生命轨迹”，从曲线中可清晰观测到灾害运动的节奏及其波动状况。

图11997一2017年福州市气象灾害灾次月变化

1.2 灾害时空演变的动态监测

结合卫星遥感、地面监测站等各类多源的数据，利用 GIS 技术，对气象灾害在空间上的动态监测。这种多源数据相结合的监测，犹如为气象灾害套上了一张“无漏洞，无死角”的监测网。通过不同时间节点的灾害监测数据分析，可以精准地分析出不同时间节点下灾害发生的位置、灾害发生的范围，以及发生灾害的强弱程度等空间上的动态变化情况。同时，根据森林植被分布、风向风速等数据，预测可能引发火灾的区域，为消防部门提供灭火策略的决策依据，帮助消防人员合理分配灭火资源。

1.3 GIS 的灾害扩散模拟

用 GIS 技术搭建气象灾害扩散模型，联系气象情况、地形地貌、土地利用这些要素，去模仿灾害怎样扩展。以洪水灾害模拟为例，考虑到降水强度、地形的倾斜程度、河网分布这些因素，用水动力学模型在 GIS 平台上模仿洪水被淹没的范围和深度变动状况。这个模型可以模仿不一样的防洪设施投入使用以后的成果，评估它们对洪水的约束作用；通过设定不同情景参数，推测出不一样降水情况下洪水也许波及到的区域，从而为制定防洪应急预案给予科学根据，便于在洪水来临之前做好人员疏散、物资储备等方面的工作准备。

1.4 实时动态预测与更新

根据实时监测到的气象数据和灾害发展情况，使用 GIS 技术对灾害扩散模型实时更新和调整，对灾害扩散情况进行动态预测。比如针对台风的路径预测，当台风在移动的过程中伴随着气象条件的变化，实时更新和获取卫星遥感、气象雷达等相关数据，更新台风路径预测的模型；结合人工智能算法对海量的数据进行快速分析，并对预测模型进行持续的优化，以提高预测台风路径的准确性，从而及时调整预警信息，为沿海地区的居民及相关部门及时做好防范工作提供更为精确的信息指导，从而减少台风所造成的损失。

二、GIS 技术在气象灾害预警时空动态监测中的应用成效

2.1 提升气象灾害预警精准度

GIS 技术依靠多源数据整合和时空关联分析，极大改进了气象灾害预警的准确度。从时间上讲，通过长时间序列数据的趋势分析，可以准确找出灾害易发时间段。借助30年暴雨数据GIS处理，就能确定某个地方6-8月是暴雨高发期，并且近 10 年的频次增长了 23% 。从空间上来说，融合地理信息以后，可以精准划定灾害波及范围。以山洪预警为例，将降水和数字高程模型加以叠加剖析，预警误差可被限定在 5% 以内，比传统办法高出 40% 以上。

图2 ：某地暴雨高发期数据

2.2 优化应急资源调配效率

GIS 技术创建的可视化平台，为应急资源调配赋予科学依据。将救援队伍、物资存储点等信息录入到系统当中，然后关联上即时监测的数据，就能形成最佳调配线路。台风灾害之下，系统算出最邻近的物资存储点，规划出行车路线，这样可以削减物资抵达时间 1.5 小时。同时，GIS 按照灾害波及范围和人口分布来分配救援力量。在地震灾害期间，将人口密度图同房屋损毁图叠加在一起，先向受灾严重的地区调配，救援覆盖面积上升将近 30% 。

图3 ：GIS 救援动态分布图

2.3 增强公众防灾减灾能力

GIS 技术可对灾害信息直观呈现，公众应对能力提高。基于 GIS 的预警平台，可以显示灾害位置、趋势、影响范围，标注避难场所、疏散路线。以城市内涝预警为例，用颜色标注积水深度，标注避难场所与路线，公众用APP 可查询。数据表明，使用 GIS 可视化预警区域，公众正确疏散率 85% ，相较于未用区域提升 50% 。历史灾害案例展示，公众防灾意识增强，在多次模拟演练中，公众对灾害的认知和反应速度显著提高，社区层面的防灾培训也因 GIS 技术的应用而更具针对性。

三、总结

综上所述，GIS 技术在气象灾害预警时空动态监测中的优势显著，通过灾害时空演变剖析、散播模拟预测等应用，提高了预警精确性、应急资源调配效率以及大众防灾能力。同时凭借多种数据整合、时空联系剖析的能力，为气象灾害防控给予了科学决策支撑。以后要加强同人工智能、大数据等技术的融合，改良模型算法，加强复杂情形的适应性；还要完善数据共享体制，促使 GIS 技术朝着气象灾害预警智能化、细致化方向发展，为创建更为高效的防灾减灾体系形成根基。

参考文献：

[1] 刘建宏 ， 赵蔚 ， 马瑞良 ， 等 . 考虑数据特征因子的气象灾害综合预警算法 [J]. 计算机仿真 ，2025，42（06）：584-588.

[2] 陈鑫洋 . 基于 GIS 技术的农业气象灾害监测预警系统设计研究 [J].数字农业与智能农机 ，2023，（11）：118-120.