基于 Leaflet 与 WebGIS 的省域区县天气可视化实现

二、天气数据简介

天气变化的复杂性和不确定性使得准确、及时地获取和展示天气信息成为一项挑战。传统的天气预报方式往往只能提供较为宏观的天气趋势，难以满足区县级天气状况描述的多样化需求。本节介绍如何获取省域天气以及解决区县名称不一致的情况。

1、省域天气数据获取

后台查询区县和获取对应天气信息的核心 Java 代码如下：

/**
 * - 批量处理省级数据
 * @throws InterruptedException
 */
@Test
public void bdWeather2PGWithProvince() throws InterruptedException {
    String provinceCode = "430000";
    Random random = new Random();
    QueryWrapper<Area> queryWrapper = new QueryWrapper<Area>();
    queryWrapper.like("province_code", provinceCode);
    List<Area> areaList = areaService.list(queryWrapper);
    if(StringUtils.isNotEmpty(areaList)) {
        for (Area area : areaList) {
            String areaCode = area.getAreaCode();
            HttpResponse<String> result = baiduWeatherApiService.getWeather(areaCode, DATA_TYPE);
            Gson gson = new Gson();
            BdWeatherDTO bdWeatherInfo = gson.fromJson(result.getBodyResult(), BdWeatherDTO.class);
            WeatherInfoDTO bdResult = bdWeatherInfo.getResult();
            //将天气信息持久化到数据库中
            if(null != bdResult) {
                Long weatherId = IdWorker.getId();
                bdResult.getWeatherNow().setPkId(weatherId);
                bdResult.getWeatherNow().setLocationCode(areaCode);
                weatherService.insertWeatherInfo(bdResult);
            }
            Thread.sleep(1500 + random.nextInt(1000));
        }
    }
}

运行以上代码即可实现省域区县天气的入库处理。

2、区县名称不一致

由于区县信息和城市信息的采集和整理可能存在不一致的情况。例如在行政区划调整过程中，有的县级名称可能会改成区。为了保证查询能关联查到，需要将两张表的数据进行清理统一，修改成统一的名称即可。

三、SpringBoot 后台实现

本文采用 SpringBoot 框架为 WebGIS 提供后台服务，主要涉及的功能有天气数据查询的实现。重点从后台实现的角度进行描述，包括后台的天气数据查询实现和 Java 控制层的具体实现。

1、Java 后台天气数据查询

使用 Java 进行区县天气数据查询，首先基于 MybatisPlus 定义数据视图对象：

package com.yelang.project.meteorology.mapper;
import java.util.List;
import org.apache.ibatis.annotations.Param;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;
import com.baomidou.mybatisplus.core.mapper.BaseMapper;
import com.yelang.project.meteorology.domain.AreaWeatherVO;
import com.yelang.project.meteorology.domain.WeatherNow;

public interface WeatherNowMapper extends BaseMapper<WeatherNow>{
    final static String GET_WEATHER_BYPROVINCE_ANDDAY = "<script>" +
        " SELECT t2.*,T.province_code,T.province_name,T.city_code,T.city_name,T.area_code,T.area_name, " +
        " t1.geom,st_asgeojson ( T.geom ) geomJson,st_x ( t1.geom ) lon,st_y ( t1.geom ) lat " +
        " FROM biz_weather_now t2,biz_area T,biz_geographic_name t1 " +
        " WHERE to_char( t2.uptime, 'YYYY-MM-DD' ) = #{day} AND T.province_code = #{provinceCode} " +
        " AND T.area_name = t1.NAME AND T.area_code = t2.location_code AND st_contains(t.geom, t1.geom) " +
        " ORDER BY t.area_code " +
        "</script>";

    /**
     * - 根据省份和日期查询区县城市天气视图对象列表
     * @return
     */
    @Select(GET_WEATHER_BYPROVINCE_ANDDAY)
    List<AreaWeatherVO> getWeatherByProvinceAndday(@Param("provinceCode") String provinceCode,@Param("day") String day);
}

查询结果对应的视图对象代码如下：

package com.yelang.project.meteorology.domain;
import java.io.Serializable;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.TableField;
import lombok.Data;
import lombok.EqualsAndHashCode;
import lombok.ToString;

@Data
@ToString(callSuper=true)
@EqualsAndHashCode(callSuper=false)
public class AreaWeatherVO extends WeatherNow implements Serializable{
    private static final long serialVersionUID = -7559774548761847068L;
    @TableField(exist = false,value= "province_code")
    private String provinceCode;
    @TableField(exist = false,value= "province_name")
    private String provinceName;
    @TableField(exist = false,value= "city_code")
    private String cityCode;
    @TableField(exist = false,value= "city_name")
    private String cityName;
    @TableField(exist = false,value= "area_name")
    private String areaName;
    @TableField(exist = false)
    private String geomJson;
    private String lat;
    private String lon;
}

2、控制层实现

控制层作为接收前端请求并返回响应数据的重要组件，主要提供展示界面的跳转以及区县天气数据列表的获取：

package com.yelang.project.meteorology.controller;
import java.util.List;
import org.apache.shiro.authz.annotation.RequiresPermissions;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import com.yelang.framework.web.controller.BaseController;
import com.yelang.framework.web.domain.AjaxResult;
import com.yelang.project.meteorology.domain.AreaWeatherVO;
import com.yelang.project.meteorology.service.IWeatherNowService;

@Controller
@RequestMapping("/met/province/weather")
public class ProvinceWeatherController extends BaseController{
    private String prefix = "meteorology/weather";
    @Autowired
    private IWeatherNowService weatherNowService;

    @RequiresPermissions("met:province:weather:map")
    @GetMapping("/province")
    public String province(){
        return prefix + "/province";
    }

    @RequiresPermissions("met:province:weather:list")
    @GetMapping("/list/{pcode}")
    @ResponseBody
    public AjaxResult ewsnProvinceList(@PathVariable("pcode") String pcode){
        String day = "2025-08-17";
        List<AreaWeatherVO> dataList = weatherNowService.getWeatherByProvinceAndday(pcode,day);
        return AjaxResult.success().put("data", dataList);
    }
}

四、WebGIS 前端实现

Leaflet 凭借其轻量级、易上手、功能强大且高度可定制的特点，成为地理信息可视化项目中的首选工具之一。本节重点介绍如何使用 Leaflet 进行 WebGIS 开发和实现。

1、气温颜色及图例初始化

为了直观展示天气的气温信息，首先对气温的值、颜色、气温描述等信息进行定义。以下是一个详细的气温颜色色带表格：

在 JavaScript 中定义以上信息：

//气温及颜色配置
var weatherColorList = [
    {name:"-20℃ - -15℃",color:"#000000",rgb:new Color(0,0,0),colorDesc:"黑色"},
    {name:"-15℃ - -10℃",color:"#4B0082",rgb:new Color(75,0,130),colorDesc:"深紫色"},
    {name:"-10℃ - -5℃",color:"#800080",rgb:new Color(128,0,128),colorDesc:"紫色"},
    {name:"-5℃ - 0℃",color:"#4169E1",rgb:new Color(65,105,225),colorDesc:"深蓝色"},
    {name:"0℃ - 5℃",color:"#0000FF",rgb:new Color(0,0,255),colorDesc:"蓝色"},
    {name:"5℃ - 10℃",color:"#ADD8E6",rgb:new Color(173,216,230),colorDesc:"浅蓝色"},
    {name:"10℃ - 15℃",color:"#00FFFF",rgb:new Color(0,255,255),colorDesc:"青色"},
    {name:"15℃ - 20℃",color:"#00FF00",rgb:new Color(0,255,0),colorDesc:"绿色"},
    {name:"20℃ - 25℃",color:"#90EE90",rgb:new Color(144,238,144),colorDesc:"浅绿色"},
    {name:"25℃ - 30℃",color:"#FFFF00",rgb:new Color(255,255,0),colorDesc:"黄色"},
    {name:"30℃ - 35℃",color:"#FFA500",rgb:new Color(255,165,0),colorDesc:"橙色"},
    {name:"35℃ - 40℃",color:"#FF4500",rgb:new Color(255,69,0),colorDesc:"橙红色"},
    {name:"40℃ - 45℃",color:"#FF0000",rgb:new Color(255,0,0),colorDesc:"红色"},
    {name:"45℃以上",color:"#8B0000",rgb: new Color(139,0,0),colorDesc:"深红色"}
];

在 WebGIS 中使用色带即 colorMap 的方式对气温颜色进行定义，同时在地图中展示相应的图例：

var DIY_BLUE_GREEN_YELLOW_RED_SCHEME;
$(document).ready(function () {
    initSidebar();
    var legendData = new Array();
    var colorArray = new Array();
    for(var i=0;i<weatherColorList.length;i++){
        var _tempData = weatherColorList[i];
        legendData.push({ label: "\xa0\xa0"+_tempData.name , type: "rectangle", radius: 12, color: _tempData.color, fillColor: _tempData.color, fillOpacity: 0.8, weight: 2});
    }
    colorArray.push(_tempData.rgb);
    DIY_BLUE_GREEN_YELLOW_RED_SCHEME = new MultiColorScheme('', -20,45 ,colorArray);
    initLegend(legendData);
});

2、气温数据展示实现

考虑到区县数量较多，在标绘展示时为了避免中文标签被遮挡，采用碰撞检测组件来辅助提升可视化效果：

var collisionLayer = L.LayerGroup.collision({margin:2});

定义好碰撞组件后，实现对气温数据展示：

function previewWeather(pid,provinceCode,name){
    previewProvince(pid,name);
    $.ajax({
        type:"get",
        url:ctx + "/met/province/weather/list/" + provinceCode,
        data:{},
        dataType:"json",
        cache:false,
        processData:false,
        success:function(result){
            if(result.code == web_status.SUCCESS){
                $("#title_info").html(name+"天气实况<sub>更新时间:20250817" +"</sub>");
                collisionLayer.clearLayers();
                var dataArray = result.data;
                if(dataArray != null && dataArray.length > 1){
                    var legendData = new Array();
                    for(var i=0;i< dataArray.length;i++){
                        var areaData = dataArray[i];
                        var color = makeColor(areaData.temp,-20,45,DIY_BLUE_GREEN_YELLOW_RED_SCHEME);
                        var areaLayer = L.geoJSON(JSON.parse(areaData.geomJson),{style: {color:color,fillColor:color,weight:3,"opacity":0.65, fillOpacity: 0.65 }}).addTo(mymap);
                        var myIcon = L.divIcon({ iconSize: null, className: '', popupAnchor:[5,5], shadowAnchor:[5,5], html: buildShowInfo(i,color,areaData) });
                        showLayerGroup.addLayer(areaLayer);
                        //中心点位
                        L.marker([areaData.lat, areaData.lon], { icon: myIcon}).addTo(collisionLayer);
                        collisionLayer.addTo(showLayerGroup);
                    }
                }
            }
        },
        error:function(){
            $.modal.alertWarning("获取空间信息失败");
        }
    });
}

五、成果展示

本节描述 WebGIS 的区县天气展示，以湖南省和西藏自治区两个地区为例。

1、湖南省天气展示

从整体来看，湖南 8 月 17 日 8 点左右的全省气温信息比之前的要好多了（整体范围从 20 度到 29 度，均小于 23 度），温差变大，体感舒适度有所提高。低温前 5 区县如下：

湖南省 郴州市 桂东县 20.00
湖南省 衡阳市 南岳区 21.00
湖南省 郴州市 汝城县 21.00
湖南省 湘西土家族苗族自治州 花垣县 21.00
湖南省 株洲市 炎陵县 22.00

气温从高到低前 5 区县是：

湖南省 岳阳市 岳阳楼区 29.00
湖南省 岳阳市 云溪区 29.00
湖南省 益阳市 资阳区 29.00
湖南省 益阳市 赫山区 29.00
湖南省 岳阳市 君山区 29.00

2、西藏自治区天气展示

从整体来看，西藏自治区 8 月 17 日 8 点左右的全省气温信还是比较低，这跟其高海拔有关系（整体范围从 2 度到 21 度，跨度还是非常大的）。低温前 5 区县如下：

西藏自治区 那曲市 嘉黎县 2.00
西藏自治区 山南市 错那县 4.00
西藏自治区 日喀则市 亚东县 4.00
西藏自治区 山南市 措美县 4.00
西藏自治区 昌都市 芒康县 5.00

气温从高到低前 5 区县是：

西藏自治区 林芝市 墨脱县 21.00
西藏自治区 林芝市 朗县 14.00
西藏自治区 林芝市 察隅县 14.00
西藏自治区 林芝市 波密县 14.00
西藏自治区 山南市 曲松县 14.00

可以看到，在西藏的林芝市，其气温跟湖南是差不多的，而且林芝市温度最高的是墨脱县。林芝市的气温确实不错，被称为西藏江南。

六、总结

本文介绍了基于 Leaflet 和 WebGIS 技术实现天气可视化的完整流程和关键技巧。通过本文的阅读，读者能够对基于 Leaflet 的省域区县天气可视化有一个全面而深入的了解，并掌握实现这一目标的具体方法和技巧。