气象的改变与人们的生活紧密相关,直接影响人们从事生产劳动、交通运输、航空航天等活动。多种多样的灾害性天气曾经给人民的生命财产、公共设施、工农业生产等造成巨大损失。而且,全球气候的变暖现象日益突出,极端天气气候事件频频发生,如何积极应对气候变化、降低气象灾害造成的损失已成为人类生存面临的最大挑战。所以,如何准确、及时、连续、详尽地监测大气状况和预报灾害性天气,就成为热点问题。本文首先对传统高空气象监测系统的技术特点和设计原理进行了系统和较为深入的分析。对传统的高空气象监测系统湿度采集方法进行了研究和总结。在此基础上采用了一种硬件、软件补偿的方法,有效地解决了由于高空温度过低导致湿度传感器产生结露现象,严重影响湿度采集精度的问题。并通过大量实验验证了该方法的可行性。考虑到目前高空气象监测系统的通信方式及定位方式不能实时采集有效数据和定位数据的缺点,利用GPRS技术实现采集数据的发送与接收,并将监测模块的位置、速度以及高空气象数据实时传送到监测站;采用GPS技术实现了监测数据与地理位置数据、时间数据一一对应,并设计气象监测系统的上位机界面。用户通过上位机可直观地查看并监测气象信息。系统能够克服复杂地理环境的限制,准确、高效实时的对高空气象进行监测。最后,对系统采集的高空气象数据进行了梳理和实验分析,得出了温度、湿度、压力、位置数据波形及误差。实验结果表明,系统能够满足气象监测的性能指标。