风场流场模拟是一种重要的气象学和环境科学研究方法，可用于评估和预测各种自然和人为活动对大气、水体和土地的影响。在此背景下，ArcGIS作为一种功能强大的地理信息系统软件，提供了一个非常有用的平台来模拟和分析风场流场。下面将介绍如何使用ArcGIS模拟风场、流场。
实验数据
获取本次实验所需要的实验数据，如表1-1所示。
表1-1
数据整理
所使用的数据来源于国家科学气象中心中国地面气候标准值数据集（风年值数据），根据数据说明，需要用到“平均风速”和“年最多风向（含静风）”。如图2-1、图2-2、表2-1、表2-2所示。
图2-1
图2-2
表2-1
表2-2
添加数据
打开Arcmap，将福建省行政边界（审图号：闽S〔2023〕254号）数据加载进来，然后加载气象站点数据，X字段对应JD字段，Y字段对应WD字段。在加载数据后，可能会出现点状要素图层和面状要素图层不重叠的情况，通过修改地理坐标和投影使其重叠以便后续处理。如图3-1、图3-2、图3-3所示。
图3-1
图3-2
图3-3
连接数据
对风速、风向数据进行检查，无误后将其与气象站点数据进行连接，连接时字段选择“V01301”，连接前需将气象站点数据的“V01301”字段与气象数据的“V01301”字段进行统一，否则会连接失败。如图4-1、图4-2所示。
图4-1
图4-2
插值分析
将点状要素数据以面状要素的形式分布，需要对其进行插值，选用“反距离权重”插值工具，分别对风速、风向数据进行插值分析。在环境设置中将“处理范围”和“掩膜”都设置为“福建省”，这样生成的插值结果直接就是福建省范围。如图5-1、图5-2、图5-3、图5-4、图5-5、图5-6所示。
图5-1
图5-2
图5-3
图5-4
图5-5
图5-6
重分类
将风向的插值结果根据那个“气象代码表”进行重分类，然后将其转为矢量数据，并且在属性表中添加“中心角”字段，同样根据“气象代码表”进行设置。如图6-1、图6-2、图6-3、图6-4、图6-5、图6-6、图6-7、图6-8、图6-9所示。
图6-1
图6-2
图6-3
图6-4
图6-5
图6-6
图6-7
图6-8
图6-9
创建渔网
创建渔网时需要勾选“创建标注点”，几何类型选择“POLYGON”。然后使用裁剪工具提取福建省范围标注点。如图7-1、图7-2、图7-3所示。
图7-1
图7-2
图7-3
空间连接
将这些标注点带有“中心角”和“风速”的属性字段。需要用空间连接，先将这些点与之前的“风向”面状数据进行连接，再把刚刚生成的带有“中心角”这个字段的数据，与风速的数据进行连接。如图8-1、图8-2、图8-3、图8-4所示。
图8-1
图8-2
图8-3
图8-4
表达数据
对点数据进行符号化表达，首先，选择一个箭头的符号，设置颜色，然后在“旋转”选项卡中选择“中心角度”，在“大小”选项卡中设置下表示符号大小的表达式。旋转就是通过“中心角度”设置的值来控制箭头的旋转角度。大小就是用“风速”字段的值来表示箭头的大小，根据图纸情况，这里设置的是“风速值*2”来表示箭头大小，也就是说，箭头越大，风速越大。如图9-1、图9-2、图9-3、图9-4、图9-5、图9-6所示。
图9-1
图9-2
图9-3
图9-4
图9-5
图9-6
结语
以上是ArcGIS模拟风场、流场实验的介绍，主要包括数据处理、插值分析、重分类、创建渔网、空间连接、数据表达几个方面，在进行风场流场模拟实验时，请确保使用合适的数据和方法，并遵循相关的准确性和质量标准。总之，ArcGIS模拟风场流场可以帮助我们更好地了解和管理自然和人类活动对环境和生态系统的影响，从而促进可持续发展和环境保护。
---本文来源于公众号：地理与生态环境研究（原福大地研中心）---
