R语言+QGIS处理NOAA全球气象数据（一）气象站点信息提取

气象站点数据是地理相关研究非常重要的数据，由于国内数据共享程度低，获取困难，那么，没办法了吗？气象数据共享靠美帝啊。

全球逐小时气象数据

发现一个很方便的R包，可以获取NOAA数据，不光是这个ISD气象数据，其他也可以。

R语言获取ISD站点信息

R语言有一个rnoaa包，很神奇，可以直接下载NOAA数据。安装好这个包之后，加载包，就可以使用了。

搜索中国及周边区域气象站

为了方便查找中国区域的NOAA数据，我将中心点设置为经纬度103，36，搜索半径4000公里，搜索气象站点。代码如下：

library(tidyverse)
library(rnoaa)
library(rstatatools)
devtools::install_local("rstatatools.zip")

#获取气象站
x <- isd_stations_search(lat = 36, lon = 103, radius = 4000)  #中国中心经纬度103，36，扩展4000公里
if (requireNamespace("leaflet")) {
  library("leaflet")
  leaflet() %>%
    geoqmap(attribution = "走天涯徐小洋地理数据科学") %>%
    addCircles(lng = x$lon,
               lat = x$lat,
               popup = x$station_name) %>%
    clearBounds()
}

中国及周边区域的气象站点

获取的站点信息以数据框形式存储，可以看出内容很丰富：

• usaf:站点编号
• wban：WBAN编码
• station_name：气象站名称
• ctry：站点所在国家
• lat：经度
• lon：纬度
• elev_m：高程，单位：米
• begin：数据开始时间YYYYMMDD，年月日
• end：数据结束时间
• distance：应该是和指定的起始点（103，36）的距离，公里

获取的站点信息

筛选中国气象站

看到上面下载的内容，筛选中国气象站就不难了，直接根据ctry字段筛选，CH的，我对筛选结果进行了输出，存储为csv文件。

#获取中国境内气象站
x_cn = x %>% 
  filter(ctry=="CH")
#预览中国境内气象站
leaflet() %>%
  addTiles() %>%
  addCircles(lng = x_cn$lon,
             lat = x_cn$lat,
             popup = x_cn$station_name) %>%
  clearBounds()

write.csv(x_cn, file = "stationinfo.csv")

中国气象站

QGIS筛选气象站

感觉R里面交互不太方便，所以我把站点数据导出后，在QGIS中交互，查看站点信息，筛选，等等……

加载站点

前面已经将站点信息导出为csv，在QGIS里面很容易转为点。

加载站点CSV

为了看着方便，我使用QuickMapServices插件加了高德注记和ESRI影像底图。

导入QGIS

交互式查看

QGIS里面交互查看站点信息就方便多了，使用识别要素Identify Feature工具点击对应的气象站，就可以查看对应的气象站信息。

识别要素

按年份筛选站点

想看看哪些站点有2021年以后的数据，打开属性表，按表达式选择一下。

 "end" > 20210000

结果可以发现，2021年以后有观测数据的站点共有407个。

按表达式选择

选择2000-2021年都有数据的站点，共有380个

 "end" > 20210000 and  "begin" <=20000000

好了，这部分内容就到这里，后面开始使用rnoaa下载ISD气象站点数据。

参考文献

1. https://cran.r-project.org/web/packages/rnoaa/index.html
2. https://www.ncei.noaa.gov/products/land-based-station/integrated-surface-database

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