基于GIS空间分析的广西多要素气象观测站网布局评估

摘要

气象观测数据是做好精准预报预警和防灾减灾工作的基础，气象观测站网科学评估对优化气象站网布局具有重要意义。本文利用地面多要素观测站、天气雷达站信息，基于GIS泰森多边形法、滚动需求评估原则及天气雷达组网覆盖评估算法，对2015年和2025年广西地面观测站网的站点控制面积、水平分辨率和网格覆盖率以及天气雷达组网覆盖能力进行评估。结果表明：(1) 2025年广西地面观测站点的控制面积和与最邻近站点的平均站间距较2015年明显减小，各观测要素水平分辨率均能够达到世界气象组织观测系统能力分析和审查工具(Observing Systems Capability Analysis and Review Tool,OSCAR)门限值指标，而距离突破值指标仍有较大差距。(2)使用OSCAR高分辨率数值预报门限值指标对广西地面观测站网进行网格分割时，站点分布已覆盖大部分网格地区，在大城市及沿海地区站点分布较为密集；而使用突破值指标进行网格分割时，仍存在较多空白区。(3) 2025年广西天气雷达等射束拼图组网在0.5 km、1 km、2 km高度的覆盖率较2015年显著提升，分别达36.90%、80.64%、96.88%，受复杂地形影响，0.5 km高度仍存在较多盲区，桂南覆盖优于桂北，2 km高度北纬23°以南基本实现全覆盖，雷达组网在桂南定量降水估测中可靠性较高。但桂林、百色、河池等桂北地区仍存在部分探测空白，高海拔区域仍需优化布局以提升监测能力。评估结果能有效识别广西气象监测盲区，可为广西优化站网布局、填补雷达探测空白及提升区域防灾减灾决策能力提供技术支撑。

关键词

多要素气象观测站 / GIS / 站网密度 / 雷达覆盖 / 滚动需求评估 / 广西