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觀測范圍與精度的互補
地面細節捕捉：氣象站基本設備如溫度計、濕度計、風速風向儀等，直接布設在地面特定位置，能對局部區域的氣象要素進行高精度測量。以一個城市氣象站為例，它可以精確測量該站點周邊幾百米范圍內溫度、濕度、風速等數據，對于城市熱島效應研究中局部區域的微氣候差異捕捉十分關鍵，能清晰反映出不同建筑物布局、綠化程度對氣象要素的影響。
宏觀大范圍監測：衛星遙感技術則具有廣闊的觀測范圍，一顆氣象衛星可以同時監測地球表面的大片區域。比如，風云系列氣象衛星能夠覆蓋整個亞洲地區甚至更大范圍，快速獲取大范圍的氣象信息，像臺風、暴雨等大規模天氣系統的位置、移動路徑和大致強度等信息。它就像一個“高空哨兵"，從宏觀角度把握天氣系統的整體態勢，彌補了氣象站基本設備只能觀測局部的不足。
時間分辨率的互補
高頻次連續觀測：氣象站基本設備可以進行高頻次的連續觀測。例如，自動氣象站能夠每分鐘甚至更短時間間隔記錄一次數據，對于監測短時間內的氣象變化非常有效。在研究陣雨、雷暴等強對流天氣時，氣象站可以及時捕捉到溫度、濕度、氣壓等要素的急劇變化，為天氣預報和災害預警提供詳細的時間序列數據。
周期性宏觀監測：衛星遙感技術通常是按照一定的時間周期進行觀測，雖然不能像氣象站那樣實現高頻次連續監測，但它能在較長時間尺度上提供宏觀的氣象信息。比如，衛星每天會定時對地球進行觀測，通過長期的數據積累，可以分析出季節性氣候變化、植被生長周期等長期趨勢，為氣候變化研究提供重要依據。
數據類型的互補
近地面要素測量：氣象站基本設備主要測量近地面的氣象要素，這些數據直接反映了人類活動和生活環境中的氣象狀況。例如，空氣質量監測站可以測量空氣中的污染物濃度，為環境保護和公眾健康提供數據支持。
大氣垂直結構探測：衛星遙感技術不僅可以獲取地面的氣象信息，還能探測大氣的垂直結構。通過紅外、微波等波段的觀測，衛星可以獲取大氣溫度、濕度、風場等要素在不同高度上的分布情況，有助于深入了解大氣環流和天氣系統的形成機制。
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