Thực tế, GIS và khí tượng học đã gắn bó chặt chẽ với nhau từ những năm 1960 và 70. Vào thời điểm đó, chức năng cốt lõi của GIS là lưu trữ, truy vấn và trực quan hóa dữ liệu địa lý. Dữ liệu khí tượng, như thông tin quan sát với các thuộc tính không gian, đã được sử dụng bởi các hệ thống GIS ban đầu để tạo bản đồ cơ bản và phân tích không gian đơn giản. Ví dụ, việc chồng dữ liệu trạm khí tượng để tạo bản đồ đường đồng mức hoặc bản đồ phân bố khu vực đã hỗ trợ việc trực quan hóa ban đầu các mô hình thời tiết. Với những tiến bộ công nghệ, sự tích hợp của GIS và khí tượng học đã đi sâu hơn. Ví dụ, bằng cách tích hợp hình ảnh viễn thám và kết quả mô hình khí tượng, các phân tích không gian thời gian phức tạp hơn đã được hỗ trợ, đặt nền tảng cho dự báo thời tiết hiện đại và nghiên cứu khí hậu.
Trong việc ứng phó với thời tiết khắc nghiệt, Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) đóng một vai trò quan trọng như là "bộ não" và "đôi mắt". Giá trị cốt lõi của chúng nằm ở việc tích hợp dữ liệu không gian thời gian đa nguồn, mô tả chính xác các kiểu thảm họa và hỗ trợ toàn bộ quá trình quản lý khẩn cấp. Điều này cho phép hỗ trợ thông minh trên toàn bộ chuỗi, từ cảnh báo rủi ro và ứng phó khẩn cấp đến phục hồi sau thảm họa, cải thiện đáng kể hiệu quả và độ chính xác của việc ứng phó với thời tiết khắc nghiệt. GIS sẽ đóng các vai trò khác nhau ở các giai đoạn khác nhau của các sự kiện thời tiết khắc nghiệt.
Trước khi thời tiết khắc nghiệt xảy ra, vai trò cốt lõi của GIS là xác định các khu vực có rủi ro cao, tối ưu hóa ngưỡng cảnh báo sớm và hỗ trợ lập kế hoạch phòng thủ, chuyển từ ứng phó thụ động sang phòng ngừa chủ động.
Trong thời tiết khắc nghiệt, GIS đóng vai trò là "bộ não trung tâm" của chỉ huy khẩn cấp, với vai trò cốt lõi là theo dõi tình hình thảm họa trong thời gian thực, tối ưu hóa việc phân bổ lực lượng cứu hộ và đảm bảo an toàn tính mạng và tài sản.
Sau khi thời tiết khắc nghiệt đã lắng xuống, vai trò cốt lõi của GIS là đánh giá chính xác thiệt hại do thảm họa, tối ưu hóa các kế hoạch phục hồi và tái thiết, đồng thời tóm tắt kinh nghiệm ứng phó.
Vai trò cốt lõi của GIS trong ứng phó với thời tiết khắc nghiệt là tích hợp sâu sắc các "thuộc tính thời gian" của dữ liệu khí tượng với các "thuộc tính không gian" của các yếu tố địa lý, cung cấp sự hỗ trợ không gian, tinh tế và thông minh cho toàn bộ quá trình quản lý khẩn cấp. Từ dự đoán rủi ro trước sự kiện đến chỉ huy thời gian thực trong sự kiện, và sau đó là tái thiết hiệu quả sau sự kiện, GIS vẫn là một liên kết quan trọng kết nối dữ liệu, mô hình và ra quyết định, giúp cải thiện khả năng ứng phó toàn diện với thời tiết khắc nghiệt và giảm thiểu thiệt hại do thảm họa.