基于WebGIS的气象预报专家系统

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基于WebGIS的气象预报专家系统

作者：吴晶

来源：《电脑知识与技术》2011年第04期

摘要：随着人工智能技术的发展，人工智能技术被越来越多地应用于气象科学中，以此解决各种气象问题，尤其是气象预报的问题。专家系统这一人工智能技术与地理信息系统结合后，不仅能够处理多维和海量数据，而且能够进行决策，因此结合了地理信息系统的专家系统在气象预报中有重要的研究意义。

关键词：WebGIS，专家系统，气象预报

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)04-0844-02

地理信息系统(GIS)发展迅猛，已经成功应用到城市规划、交通、军事等各个领域，在气象领域中的应用也越来越广。气象数据中的气压、温度等参数都是相对于一定的地理空间而言的，所以从本质上说也是一些地理信息，同样适用于地理信息系统(GIS)。气象专家系统具有大量的气象知识，并可以将它们应用到气象预报与决策领域。

1 相关理论基础

作为信息系统的一种，地理信息系统(GIS)有所有信息系统的特点，不同之处在于它处理的各种信息与地理位置有关，并且采用地理模型分析方法将这些信息进行地理编码，提供动态的地理信息，以此进行决策支持。GIS实际上就是地理数据与相关计算机程序的组合，当它面对具有一定地学知识的用户时，原来毫无意义的地学数据就动态变为地理空间信息模型数据，以让用户得到对气象等自然过程的预测信息。

地理信息系统(GIS)的核心问题“可以归纳为五个方面：位置、条件、变化趋势、模式和模型[1]”。要实现上述核心功能，需要能够对地理数据进行如下操作：数据获取、处理、存储、分析、检索以及交互等。然而，随着现代通信技术和网络技术的发展，单一的地理信息系统(GIS)已经难以满足需求，Internet技术为WebGIS的发展提供了契机。WebGIS是“利用互联网技术和现代通信技术，扩展并完善传统地理信息系统功能的一项新技术[2]”。可以通过WebGIS发布地理空间数据，并进行空间分析，WebGIS能够将不同地域的地理信息整合起来进行数据的组织、分析、管理以及查询等操作，从而成为真正面向大众的系统。

专家系统是“具有大量专门知识，并能运用这些知识解决特定领域问题的计算机系统[3]”。常见的一种专家系统是产生式规则专家系统。产生式规则主要包括三个部分：规则集、综合数据库以及控制系统。问题的状态描述构成了综合数据库，如果问题相对简单，状态描述可以是向量、矩阵等基本形式；如果问题相对复杂，状态描述也可以由树、图等构成。产生式规则集