一種用于引雷設施選址分析的方法及其系統技術方案

本發明專利技術公開了一種用于引雷設施選址分析的方法及其系統，該方法包括：依據預設數據庫對應獲取某一時間段預設區域內的雷電定位標準數據信息以及氣象標準數據信息；將雷電定位標準數據信息、氣象標準數據信息以及某一時間段預設區域內的標準地形數據信息進行存儲；根據存儲的雷電定位標準數據信息構建雷電走廊模型、根據存儲的氣象標準數據信息計算候選點的主導風向、以及根據存儲的標準地形數據信息從選址候選區域中提取選址候選點；將用于能夠表征雷電走廊、選址候選點以及主導風向模型以可視化形式輸出或進行數據發布；實現了通過將雷電定位標準數據信息、氣象標準數據信息以及某一時間段預設區域內的標準地形數據信息三者相結合以達到對引雷設施的選址進行分析的目的。

【技術實現步驟摘要】
一種用于引雷設施選址分析的方法及其系統
本專利技術屬于雷電活動規律分析及防雷
，特別涉及一種用于引雷設施選址分析的方法及其系統。
技術介紹
雷電是一種自然界的放電現象，由于其電流大，電壓高，當雷電擊中地面物體時會造成較大的破壞，人類一直在進行各類雷電監測和防雷技術的研究。從20世界70年代后半期，在美國開始出現雷電定位系統用于監測雷電發生的位置，我國從90年代開始在氣象、電力等行業大規模建設雷電定位系統。目前，雷電定位技術已經較為成熟，人類可以通過該系統得知一次雷擊發生的精確時間和較為精確的位置。雷電定位系統每年可采集海量的雷電定位數據，人類雖然很難從客觀上改變和減少雷電活動的發生，但是從這些海量的歷史數據中去發現雷電活動的規律，在雷暴活動頻繁，雷電流較大的區域安裝防雷設備，起到預防的作用，減少雷電引起的災害。人工引發雷電是在適宜的雷暴條件下將雷電人為地引發到地面。如果能夠充分人工引雷，導致云層中的電場提前釋放完畢，則可以實現“以引代防”，實現主動防雷。目前引雷的方法主要有“火箭引雷”和“引雷塔”等，其中前者主要用于雷電物理研究，還能對雷電防護裝置的性能進行綜合試驗和評估；后者則能進行雷電的防護。引雷設施的引雷效果除與設備本身性能相關，另一個主要的影響因素既是其選址，在雷電活動的主要走廊上建設引雷設施可以取得比其他地區更好的引雷和防護效果。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種用于引雷設施選址分析的方法及其系統；該方法及其系統實現了對引雷設施的選址進行準確分析。為解決上述技術問題，依據本專利技術的一個方面，提供了一種用于引雷設施選址分析的方法，該方法包括：依據預設數據庫對應獲取某一時間段預設區域內的雷電定位標準數據信息以及氣象標準數據信息；將所述雷電定位標準數據信息、所述氣象標準數據信息以及所述某一時間段預設區域內的標準地形數據信息進行存儲；根據存儲的所述雷電定位標準數據信息構建雷電走廊模型、根據存儲的所述氣象標準數據信息計算候選點的主導風向、以及根據存儲的所述標準地形數據信息從選址候選區域中提取選址候選點；將用于能夠表征雷電走廊、選址候選點以及主導風向模型以可視化形式輸出或進行數據發布。進一步地，所述預設數據庫包括如下構建步驟：分別從雷電定位系統、氣象信息系統中對應提取某一時間段內的雷電定位數據信息以及氣象數據信息；去除所述雷電定位數據信息中定位站數少于3-5站的雷電數據信息得到雷電定位基礎數據信息；合并所述雷電定位基礎數據信息中的回擊數據信息得到雷電定位標準數據信息；依據所述雷電定位標準數據信息以及所述氣象數據信息構建所述預設數據庫。進一步地，所述根據存儲的所述雷電定位標準數據構建雷電走廊模型包括如下步驟：對所述雷電定位標準數據信息同時進行時間和空間上的聚類分析，獲取數量為所述雷電定位數據信息數量1/100-1/10的聚類點；將所述聚類點按照時間先后順序進行排序，獲取若干個有向向量，并根據所述有向向量得出能夠實現表征雷暴過程的有向線段；將預設區域柵格化，定義柵格初始像素為0；對所述柵格的像素值進行聚類分析，并依據所述聚類分析的分析結果去除孤立噪點，獲得柵格圖；將所述柵格圖進行矢量化以及邊緣平滑處理，獲得所述雷電走廊模型。進一步地，所述選址候選區域通過如下步驟構建：取得每個所述雷電走廊模型的兩個端點，對其進行緩沖分析；其中，緩沖后得到的區域為第一選址候選區域，其權重為1；對所有的所述雷電走廊模型進行疊加相交分析，取得雷電走廊的相交區域為第二選址候選區域，其權重值為經過此區域的雷電走廊模型的個數；將所述第一選址候選區域、所述第二選址候選區域進行空間疊加取交集分析，若所述第一選址候選區域中的第一選址候選子區域與所述第二選址候選區域中的第二選址候選子區域相交，則構建第三選址候選區域；其中，所述第三選址候選區域的區域范圍取所述第一選址候選子區域、所述第二選址候選子區域的并集，所述第三選址候選區域的權重值為所述第一選址候選子區域的權重值加上所述第二選址候選子區域的權重值；同時丟棄所述第一選址候選子區域、所述第二選址候選子區域。進一步地，所述根據存儲的氣象標準數據信息計算候選點的主導風向包括如下步驟：讀取每一個選址候選區域在其各自對應雷電走廊模型中設置的時間范圍內的風向記錄數據；針對某一個選址候選區域按照8方位或16方位統計各個方位的風向記錄的數量，并定義該方位風向所占所有記錄的百分比為風向概率；取所有風向概率大于或等于設定風向閾值的風向作為該選址候選區域的主導風向，并按照風向概率的數值從大到小對所述主導風向進行排序；其中，所述風向閾值為30%；計算防護目標與該選址候選區域所對應的方位角，若該方位角位于主導風向方向，則該選址候選區域的權重值加1。進一步地，所述根據存儲的標準地形數據信息從選址候選區域中提取選址候選點包括如下步驟：對每一個選址候選區域進行篩選；其中，篩選規則為若選址候選區域的水域面積大于對應選址候選區域面積的50%，則丟棄該選址候選區域；依據每一個選址候選區域的高程信息和預設的高程選址規則構建對應選址候選區域下的選址候選點；其中，對應選址候選區域的權重值與該選址候選區域下選址候選點的權重值相同；將所有選址候選區域下的選址候選點進行集合并排序。依據本專利技術的又一方面，提供了一種用于引雷設施選址分析的系統，包括：標準數據信息獲取模塊，用于依據預設數據庫對應獲取某一時間段預設區域內的雷電定位標準數據信息以及氣象標準數據信息；標準數據信息存儲模塊，用于將所述雷電定位標準數據信息、所述氣象標準數據信息以及所述某一時間段預設區域內的標準地形數據信息進行存儲；選址候選點確定模塊，用于根據存儲的所述雷電定位標準數據信息構建雷電走廊模型、根據存儲的所述氣象標準數據信息計算候選點的主導風向、以及根據存儲的所述標準地形數據信息從選址候選區域中提取選址候選點；信息顯示模塊，用于將用于能夠表征雷電走廊、選址候選點以及主導風向模型以可視化形式輸出或進行數據發布。進一步地，所述標準數據信息獲取模塊包括：數據信息提取子模塊，用于分別從雷電定位系統、氣象信息系統中對應提取某一時間段內的雷電定位數據信息以及氣象數據信息；基礎數據信息確定子模塊，用于去除所述雷電定位數據信息中定位站數少于3-5站的雷電數據信息得到雷電定位基礎數據信息；標準數據信息確定子模塊，用于合并所述雷電定位基礎數據信息中的回擊數據信息得到雷電定位標準數據信息；預設數據庫構建模塊，用于依據所述雷電定位標準數據信息以及所述氣象數據信息構建所述預設數據庫。進一步地，所述選址候選點確定模塊包括：第一選址候選區域確定子模塊，用于取得每個所述雷電走廊模型的兩個端點，對其進行緩沖分析；其中，緩沖后得到的區域為第一選址候選區域，其權重為1；第二選址候選區域確定子模塊，用于對所有的所述雷電走廊模型進行疊加相交分析，取得雷電走廊的相交區域為第二選址候選區域，其權重值為經過此區域的雷電走廊模型的個數；第三選址候選區域確定子模塊，用于將所述第一選址候選區域、所述第二選址候選區域進行空間疊加取交集分析，若所述第一選址候選區域中的第一選址候選子區域與所述第二選址候選區域中的第二選址候選子區域相交，則構建第三選址候選區域；其中，所述第三選址候選區域的區域范圍取所述第一選址候選本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于引雷設施選址分析的方法，其特征在于，包括：依據預設數據庫對應獲取某一時間段預設區域內的雷電定位標準數據信息以及氣象標準數據信息；將所述雷電定位標準數據信息、所述氣象標準數據信息以及所述某一時間段預設區域內的標準地形數據信息進行存儲；根據存儲的所述雷電定位標準數據信息構建雷電走廊模型、根據存儲的所述氣象標準數據信息計算候選點的主導風向、以及根據存儲的所述標準地形數據信息從選址候選區域中提取選址候選點；將用于能夠表征雷電走廊、選址候選點以及主導風向模型以可視化形式輸出或進行數據發布。

【技術特征摘要】
1.一種用于引雷設施選址分析的方法，其特征在于，包括：依據預設數據庫對應獲取某一時間段預設區域內的雷電定位標準數據信息以及氣象標準數據信息；將所述雷電定位標準數據信息、所述氣象標準數據信息以及所述某一時間段預設區域內的標準地形數據信息進行存儲；根據存儲的所述雷電定位標準數據信息構建雷電走廊模型、根據存儲的所述氣象標準數據信息計算候選點的主導風向、以及根據存儲的所述標準地形數據信息從選址候選區域中提取選址候選點；將用于能夠表征雷電走廊、選址候選點以及主導風向模型以可視化形式輸出或進行數據發布；所述預設數據庫包括如下構建步驟：分別從雷電定位系統、氣象信息系統中對應提取某一時間段內的雷電定位數據信息以及氣象數據信息；去除所述雷電定位數據信息中定位站數少于3站或少于4站或少于5站的雷電數據信息得到雷電定位基礎數據信息；合并所述雷電定位基礎數據信息中的回擊數據信息得到雷電定位標準數據信息；依據所述雷電定位標準數據信息以及所述氣象數據信息構建所述預設數據庫；所述根據存儲的所述雷電定位標準數據構建雷電走廊模型包括如下步驟：對所述雷電定位標準數據信息同時進行時間和空間上的聚類分析，獲取數量為所述雷電定位數據信息數量1/100-1/10的聚類點；將所述聚類點按照時間先后順序進行排序，獲取若干個有向向量，并根據所述有向向量得出能夠實現表征雷暴過程的有向線段；將預設區域柵格化，定義柵格初始像素為0；對所述柵格的像素值進行聚類分析，并依據所述聚類分析的分析結果去除孤立噪點，獲得柵格圖；將所述柵格圖進行矢量化以及邊緣平滑處理，獲得所述雷電走廊模型；所述選址候選區域通過如下步驟構建：取得每個所述雷電走廊模型的兩個端點，對其進行緩沖分析；其中，緩沖后得到的區域為第一選址候選區域，其權重為1；對所有的所述雷電走廊模型進行疊加相交分析，取得雷電走廊的相交區域為第二選址候選區域，其權重值為經過此區域的雷電走廊模型的個數；將所述第一選址候選區域、所述第二選址候選區域進行空間疊加取交集分析，若所述第一選址候選區域中的第一選址候選子區域與所述第二選址候選區域中的第二選址候選子區域相交，則構建第三選址候選區域；其中，所述第三選址候選區域的區域范圍取所述第一選址候選子區域、所述第二選址候選子區域的并集，所述第三選址候選區域的權重值為所述第一選址候選子區域的權重值加上所述第二選址候選子區域的權重值；同時丟棄所述第一選址候選子區域和所述第二選址候選子區域。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據存儲的氣象標準數據信息計算候選點的主導風向包括如下步驟：讀取每一個選址候選區域在其各自對應雷電走廊模型中設置的時間范圍內的風向記錄數據；針對某一個選址候選區域按照8方位或16方位統計各個方位的風向記錄的數量，并定義該方位風向所占所有記錄的百分比為風向概率；取所有風向概率大于或等于設定風向閾值的風向作為該選址候選區域的主導風向，并按照風向概率的數值從大到小對所述主導風向進行排序；其中，所述風向閾值為30％；計算防護目標與該選址候選區域所對應的方位角，若該方位角位于主導風向方向，則該選址候選區域的權重值加1。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據存儲的標準地形數據信息從選址候選區域中提取選址候選點包...

【專利技術屬性】
技術研發人員：江聰世，周妙林，佘鋒，凌飛，
申請(專利權)人：武漢聰源科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：