气象数据处理流程

气象数据处理流程

1. 数据下载

1.1. 登录中国气象科学数据共享服务网

1.2. 注册用户

1.3. 选择地面气象资料

1.4. 选择中国地面国际交换站日值数据

选择所需数据点击预览（本次气象数据为：降水量、日最高气温、日最低气温、平均湿度、辐射度、积雪厚度等；地区为：黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古）

下载数据并同时下载文档说明

1.5. 网站数据粘贴并保存为TXT文档

2. 建立属性库

2.1. 存储后的TXT文档用Excel打开并将第一列按逗号分列

2.2. 站点数据处理

2.2.1. 由于站点数据为经纬度数据

为方便插值数据设置分辨率（1公里）减少投影变换次数，先将站点坐标转为大地坐标

并添加X、Y列存储大地坐标值后将各项数据按照站点字段年月日合成总数据库

（注意：数据库存储为DBF3格式，个字段均为数值型坐标需设置小数位数）

为填补插值后北部和东部数据的空缺采用最邻近法将漠河北部、富锦东部补齐2点数据。

2.2.2. 利用VBA程序

Sub we()

i = 6

For j = 1 To 30

Windows(\"chengle.dbf\").Activate

Rows(\"1:1\").Select

Selection.AutoFilter

Selection.AutoFilter Field:=5, Criteria1:=i

Selection.AutoFilter Field:=6, Criteria1:=j

Cells.Select

Selection.Copy

Workbooks.Add

ActiveSheet.Paste

Windows(\"chengle.dbf\").Activate

Rows(\"1:1\").Select

Selection.AutoFilter

Windows(\"book\" + CStr(j)).Activate

Range(\"A1:n100\").Select

Range(\"I14\").Activate

Cells.EntireColumn.AutoFit

ChDir \"C:\\Documents and Settings\\王\\桌面\"

ActiveWorkbook.SaveAs Filename:=\"C:\\Documents and Settings\\王\\桌面\\6\\\" & InputBox(\"输入保存名\保存名字\j)), _

FileFormat:=xlDBF4, CreateBackup:=False

ActiveWorkbook.Close SaveChanges:=True

Next j

End Sub

将数据库按照日期分为365个文件

3. 建立回归模型增加点密度

由于现有的日辐射值数据不能覆盖东三省（如图），需要对现有数据建模分析，以增加气象数据各点密度。

已有数据10个太阳辐射站点，为了实现回归模型更好拟合效果，将10个样本全部作为回归参数。利用SPSS软件建模步骤：

3.1. 打开一月中旬数据

3.2. 选择分析→回归→非线性回归

3.3. 将辐射值设为因变量

将经度（X）和纬度（Y）作为自变量，采用二次趋势面模型

（f=b0+b1*x+b2*y+b3*x2+b4*x*y+b5*y2）进行回归，回归方法采用强迫引入法。

如图，在模型表达式中输入模型方程。

在参数中设置参数初始值

在右上方”保存”中选择残差

在选项中选择序列二次编程，迭代次数为50。

3.4. 确定，在文本输出对话框中可以显示迭代次数和误差值，以下图为例确定参数为。

精度R2为0.844

二次趋势面模型的拟合精度在0.5以上就认为可以进行建模模拟，本次模型精度为0.844，认为可以对一月份其他站点进行模拟，得到所有站点的日辐射值。利用同样的方法对每个月进行一次建模估计，得到东三省加内蒙古地区101个点的辐射值，再ArcGIS中进行插值分析。

4. 插值（最高低温、最低气温、降水、湿度、建模后的辐射亮度）

4.1. 将每日的数据按照X、Y字段生成点文件

4.2. 使用ArcToolbox树中的3D Analyst Tools工具→Raster Interpolation→Kriging

4.3. 设置插值数据输出路径，选择插值字段，设置分辨率（1公里与遥感数据结合）

批量处理可使用Kriging中的Batch Grid

生成插值数据

为方便ENVI打开令存为TIFF格式

5. 裁切

使用ENVI软件同时打开要裁剪的TIFF图像和东北三省边界

将矢量边界设为ROI感兴趣区域：File→Export Layers to ROI

裁剪TIFF图像Overlay→Region of Interest

在ROI Tool窗口下File→Subset Data via ROIs

注意Mask pixels outside of ROI?选为Yes