天气状况影响着人们的衣食住行,然而传统的气象数据多以表格、文本等单纯的表现形式为主,对于公众来说抽象难懂,缺乏直观性。因此,气象数据的直观可视化表达十分必要。随着计算机图形图像技术的发展,对天气现象的模拟越来越多,但模拟得到的天气现象没有依据实时天气信息动态更新,并且忽略了气象要素是地理信息这一特性。为了解决以上问题,本文在Visual Studio2008+C#.NET环境下设计了基于Google Earth的气象数据可视化系统。首先,通过调用、Veather Web Service,解析获取实时天气信息；然后,利用OpenGL结合粒子系统,针对雨、雪、云、雾等常见天气现象各自的特点,根据物理规律构建雨的形状及运动模型、LS文法和IFS算法绘制雪花曲线、分形插值算法模拟云彩、雾化函数生成雾效,实现常见天气现象的模拟,并对实现方式的优缺点进行了分析与总结。接着,基于Google Earth独特的二次开发方式——Google Earth COM API和KML地标文件,实现基础地理信息、天气数据信息、模拟的天气动画等多种信息的集成,数据库SQL Server2005综合管理系统的各种数据信息。最后,对系统进行了环境与功能测试,保障系统安全可靠地运行。考虑到公众的实际需要,系统为用户提供了国内主要城市实时天气信息的可视化查询。查询时,在Google Earth的城市界面背景上,显示出查询地点实时天气对应的天气动画。该系统能够使传统视景仿真得到的雨雪等天气效果动态更新,并且实现了天气信息与地理信息的有机叠加,具有良好的实时性和直观性。