CN103605790A - 一种用于引雷设施选址分析的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于引雷设施选址分析的方法及其系统，该方法包括：依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；将雷电定位标准数据信息、气象标准数据信息以及某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；根据存储的雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布；实现了通过将雷电定位标准数据信息、气象标准数据信息以及某一时间段预设区域内的标准地形数据信息三者相结合以达到对引雷设施的选址进行分析的目的。

Description

一种用于引雷设施选址分析的方法及其系统

技术领域

本发明属于雷电活动规律分析及防雷技术领域，特别涉及一种用于引雷设施选址分析的方法及其系统。

背景技术

雷电是一种自然界的放电现象，由于其电流大，电压高，当雷电击中地面物体时会造成较大的破坏，人类一直在进行各类雷电监测和防雷技术的研究。从20世界70年代后半期，在美国开始出现雷电定位系统用于监测雷电发生的位置，我国从90年代开始在气象、电力等行业大规模建设雷电定位系统。目前，雷电定位技术已经较为成熟，人类可以通过该系统得知一次雷击发生的精确时间和较为精确的位置。

雷电定位系统每年可采集海量的雷电定位数据，人类虽然很难从客观上改变和减少雷电活动的发生，但是从这些海量的历史数据中去发现雷电活动的规律，在雷暴活动频繁，雷电流较大的区域安装防雷设备，起到预防的作用，减少雷电引起的灾害。

人工引发雷电是在适宜的雷暴条件下将雷电人为地引发到地面。如果能够充分人工引雷，导致云层中的电场提前释放完毕，则可以实现“以引代防”，实现主动防雷。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电物理研究，还能对雷电防护装置的性能进行综合试验和评估；后者则能进行雷电的防护。

引雷设施的引雷效果除与设备本身性能相关，另一个主要的影响因素既是其选址，在雷电活动的主要走廊上建设引雷设施可以取得比其他地区更好的引雷和防护效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于引雷设施选址分析的方法及其系统；该方法及其系统实现了对引雷设施的选址进行准确分析。

为解决上述技术问题，依据本发明的一个方面，提供了一种用于引雷设施选址分析的方法，该方法包括：依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；将所述雷电定位标准数据信息、所述气象标准数据信息以及所述某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；根据存储的所述雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的所述气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的所述标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布。

进一步地，所述预设数据库包括如下构建步骤：分别从雷电定位系统、气象信息系统中对应提取某一时间段内的雷电定位数据信息以及气象数据信息；去除所述雷电定位数据信息中定位站数少于3-5站的雷电数据信息得到雷电定位基础数据信息；合并所述雷电定位基础数据信息中的回击数据信息得到雷电定位标准数据信息；依据所述雷电定位标准数据信息以及所述气象数据信息构建所述预设数据库。

进一步地，所述根据存储的所述雷电定位标准数据构建雷电走廊模型包括如下步骤：对所述雷电定位标准数据信息同时进行时间和空间上的聚类分析，获取数量为所述雷电定位数据信息数量1/100-1/10的聚类点；将所述聚类点按照时间先后顺序进行排序，获取若干个有向向量，并根据所述有向向量得出能够实现表征雷暴过程的有向线段；将预设区域栅格化，定义栅格初始像素为0；对所述栅格的像素值进行聚类分析，并依据所述聚类分析的分析结果去除孤立噪点，获得栅格图；将所述栅格图进行矢量化以及边缘平滑处理，获得所述雷电走廊模型。

进一步地，所述选址候选区域通过如下步骤构建：取得每个所述雷电走廊模型的两个端点，对其进行缓冲分析；其中，缓冲后得到的区域为第一选址候选区域，其权重为1；对所有的所述雷电走廊模型进行叠加相交分析，取得雷电走廊的相交区域为第二选址候选区域，其权重值为经过此区域的雷电走廊模型的个数；将所述第一选址候选区域、所述第二选址候选区域进行空间叠加取交集分析，若所述第一选址候选区域中的第一选址候选子区域与所述第二选址候选区域中的第二选址候选子区域相交，则构建第三选址候选区域；其中，所述第三选址候选区域的区域范围取所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域的并集，所述第三选址候选区域的权重值为所述第一选址候选子区域的权重值加上所述第二选址候选子区域的权重值；同时丢弃所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域。

进一步地，所述根据存储的气象标准数据信息计算候选点的主导风向包括如下步骤：读取每一个选址候选区域在其各自对应雷电走廊模型中设置的时间范围内的风向记录数据；针对某一个选址候选区域按照8方位或16方位统计各个方位的风向记录的数量，并定义该方位风向所占所有记录的百分比为风向概率；取所有风向概率大于或等于设定风向阈值的风向作为该选址候选区域的主导风向，并按照风向概率的数值从大到小对所述主导风向进行排序；其中，所述风向阈值为30%；计算防护目标与该选址候选区域所对应的方位角，若该方位角位于主导风向方向，则该选址候选区域的权重值加1。

进一步地，所述根据存储的标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点包括如下步骤：对每一个选址候选区域进行筛选；其中，筛选规则为若选址候选区域的水域面积大于对应选址候选区域面积的50%，则丢弃该选址候选区域；依据每一个选址候选区域的高程信息和预设的高程选址规则构建对应选址候选区域下的选址候选点；其中，对应选址候选区域的权重值与该选址候选区域下选址候选点的权重值相同；将所有选址候选区域下的选址候选点进行集合并排序。

依据本发明的又一方面，提供了一种用于引雷设施选址分析的系统，包括：标准数据信息获取模块，用于依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；标准数据信息存储模块，用于将所述雷电定位标准数据信息、所述气象标准数据信息以及所述某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；选址候选点确定模块，用于根据存储的所述雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的所述气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的所述标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；信息显示模块，用于将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布。

进一步地，所述标准数据信息获取模块包括：数据信息提取子模块，用于分别从雷电定位系统、气象信息系统中对应提取某一时间段内的雷电定位数据信息以及气象数据信息；基础数据信息确定子模块，用于去除所述雷电定位数据信息中定位站数少于3-5站的雷电数据信息得到雷电定位基础数据信息；标准数据信息确定子模块，用于合并所述雷电定位基础数据信息中的回击数据信息得到雷电定位标准数据信息；预设数据库构建模块，用于依据所述雷电定位标准数据信息以及所述气象数据信息构建所述预设数据库。

进一步地，所述选址候选点确定模块包括：第一选址候选区域确定子模块，用于取得每个所述雷电走廊模型的两个端点，对其进行缓冲分析；其中，缓冲后得到的区域为第一选址候选区域，其权重为1；第二选址候选区域确定子模块，用于对所有的所述雷电走廊模型进行叠加相交分析，取得雷电走廊的相交区域为第二选址候选区域，其权重值为经过此区域的雷电走廊模型的个数；第三选址候选区域确定子模块，用于将所述第一选址候选区域、所述第二选址候选区域进行空间叠加取交集分析，若所述第一选址候选区域中的第一选址候选子区域与所述第二选址候选区域中的第二选址候选子区域相交，则构建第三选址候选区域；其中，所述第三选址候选区域的区域范围取所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域的并集，所述第三选址候选区域的权重值为所述第一选址候选子区域的权重值加上所述第二选址候选子区域的权重值；同时丢弃所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域。

进一步地，所述选址候选点确定模块还包括：选址候选区域筛选子模块，对每一个选址候选区域进行筛选；其中，筛选规则为若选址候选区域的水域面积大于对应选址候选区域面积的50%，则丢弃该选址候选区域；选址候选点提取子模块，用于依据每一个选址候选区域的高程信息和预设的高程选址规则构建对应选址候选区域下的选址候选点；其中，对应选址候选区域的权重值与该选址候选区域下选址候选点的权重值相同；选址候选点排序子模块，用于将所有选址候选区域下的选址候选点进行集合并排序。

本发明提供的一种用于引雷设施选址分析的方法，该方法通过如下步骤：依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；将所述雷电定位标准数据信息、所述气象标准数据信息以及所述某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；根据存储的所述雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的所述气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的所述标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布；实现了通过将雷电定位标准数据信息、气象标准数据信息以及某一时间段预设区域内的标准地形数据信息三者相结合以达到对引雷设施的选址进行分析的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的方法的整体流程示意图；以及

图2为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的方法中预设数据库的构建流程示意图；以及

图3为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的方法中根据存储的雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型的流程示意图；以及

图4为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的方法中获取选址候选点的流程示意图；以及

图5为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的系统整体结构框图；以及

图6为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的系统中，标准数据信息获取模块的结构框图；以及

图7为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的系统中，选址候选点确定模块的结构框图一；以及

图8为本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的系统中，选址候选点确定模块的结构框图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明实施例提供的一种用于引雷设施选址分析的方法，具体包括如下步骤：

步骤101：依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；

具体而言，预设数据库可通过如下步骤进行构建：步骤101a，分别从雷电定位系统、气象信息系统中对应提取某一时间段内（1-48小时）的雷电定位数据信息以及气象数据信息（气象标准数据信息）；步骤101b，去除所提取的雷电定位数据信息中定位站数少于3-5站的雷电数据信息（定位站数过少的不精确数据）得到雷电定位基础数据信息；步骤101c，合并雷电定位基础数据信息中的回击数据信息得到雷电定位标准数据信息；步骤101d，依据雷电定位标准数据信息以及气象数据信息构建预设数据库。

其中，一次雷电放电过程中的直击和数次回击将作为一次雷电定位数据来参与后续计算，其合并过程如下：

①、基于雷电回击模型找出同一次放电过程中的直接和回击数据（如果雷电定位系统提供了可判断同一次放电过程的参数，则跳过此步）；

②、根据①中所有雷电定位数据的位置，构造多边形，并计算该多边形的几何中心作为合并后的雷电位置；

③、计算①中所有雷电定位数据的雷电流平均值，作为合并的雷电流强度；

④、以雷电直击数据的时间作为合并的雷电发生时间。

完成以上回击合并后，将雷电位置数据信息、雷电流强度数据信息、雷电发生时间数据信息进行储存，即：

步骤102：将雷电定位标准数据信息、气象标准数据信息以及某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；其中，可依据实际需要选择使用Oracle,SqlServer,MySql等常用的DBMS对雷电定位标准数据信息、气象标准数据信息以及某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；

步骤103：根据存储的雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；

具体而言，根据存储的雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型（默认分析时间范围为一个自然年，用户也可自行设定分析的时间范围）可包括：步骤103a，对雷电定位标准数据信息同时进行时间和空间上的聚类分析，获取数量为雷电定位数据信息数量1/100-1/10的聚类点；步骤103b，将聚类点按照时间先后顺序进行排序，获取若干个有向向量，并根据有向向量得出能够实现表征雷暴过程的有向线段；步骤103c，将预设区域栅格化（栅格大小为区域多边形的外包矩形的较长边的1/10万-1/5千），定义栅格初始像素为0；步骤103d，对栅格的像素值进行聚类分析，并依据聚类分析的分析结果去除孤立噪点，获得栅格图；步骤103e，将栅格图进行矢量化以及边缘平滑处理，获得雷电走廊模型。

需要指出的是，从选址候选区域中提取选址候选点时，选址候选区域可通过如下步骤构建：首先，取得每个所述雷电走廊模型的两个端点，对其进行缓冲分析（缓冲聚类默认为5公里）；其中，缓冲后得到的区域为第一选址候选区域，其权重为1；然后，对所有的雷电走廊模型进行叠加相交分析，取得雷电走廊的相交区域为第二选址候选区域，其权重值为经过此区域的雷电走廊模型的个数；最后，将第一选址候选区域、第二选址候选区域进行空间叠加取交集分析，若第一选址候选区域中的第一选址候选子区域（如A1子区域，A1子区域为第一选址候选区域的子区域）与第二选址候选区域中的第二选址候选子区域（如A2子区域，A2子区域为第二选址候选区域的子区域）相交，则构建第三选址候选区域；其中，第三选址候选区域的区域范围取第一选址候选子区域（如A1子区域）、第二选址候选子区域（如A2子区域）的并集，第三选址候选区域的权重值为第一选址候选子区域的权重值加上第二选址候选子区域的权重值；同时丢弃第一选址候选子区域、第二选址候选子区域。

进一步地，根据存储的标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点可包括如下步骤：步骤103f，对每一个选址候选区域进行筛选；其中，筛选规则为若选址候选区域的水域面积大于对应选址候选区域面积的50%，则丢弃该选址候选区域；步骤103j，依据每一个选址候选区域的高程信息和预设的高程选址规则（默认为高程最高点）构建对应选址候选区域下的选址候选点；其中，对应选址候选区域的权重值与该选址候选区域下选址候选点的权重值相同；步骤103k，将每一个选址候选区域下的选址候选点进行集合并排序。

又一方面，在完成了选址候选区的确定后，可根据引雷设施是否以防护为目的决定是否进行主导风向的分析，其中根据存储的气象标准数据信息计算候选点的主导风向可包括如下步骤：读取每一个选址候选区域在其各自对应雷电走廊模型中设置的时间范围内的风向记录数据；针对某一个选址候选区域按照8方位或16方位统计各个方位的风向记录的数量，并定义该方位风向所占所有记录的百分比为风向概率；取所有风向概率大于或等于设定风向阈值的风向作为该选址候选区域的主导风向，并按照风向概率的数值从大到小对所述主导风向进行排序；其中，所述风向阈值为30%；计算防护目标与该选址候选区域所对应的方位角，若该方位角位于主导风向方向，则该选址候选区域的权重值加1。

步骤104：将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布。

其中，用于表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型在显示时以GIS平台为核心，将显示内容以JPG、PNG等图片格式进行输出和打印，同时以Excel,CSV等格式将选址候选点信息进行导出。

与本发明实施例提供的用于引雷设施选址分析的方法相对应，本发明实施例还提供了一种用于引雷设施选址分析的系统，请参阅图5-8，该系统包括：标准数据信息获取模块201，用于依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；标准数据信息存储模块202，用于将所述雷电定位标准数据信息、所述气象标准数据信息以及所述某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；选址候选点确定模块203，用于根据存储的所述雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的所述气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的所述标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；信息显示模块204，用于将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布。

其中，标准数据信息获取模块202包括：数据信息提取子模块201a，用于分别从雷电定位系统、气象信息系统中对应提取某一时间段内的雷电定位数据信息以及气象数据信息；基础数据信息确定子模块201b，用于去除所述雷电定位数据信息中定位站数少于3-5站的雷电数据信息得到雷电定位基础数据信息；标准数据信息确定子模块201c，用于合并所述雷电定位基础数据信息中的回击数据信息得到雷电定位标准数据信息；预设数据库构建模块201d，用于依据所述雷电定位标准数据信息以及所述气象数据信息构建所述预设数据库。

本系统实施例中，优选的，选址候选点确定模块包括：第一选址候选区域确定子模块203a，用于取得每个所述雷电走廊模型的两个端点，对其进行缓冲分析；其中，缓冲后得到的区域为第一选址候选区域，其权重为1；第二选址候选区域确定子模块203b，用于对所有的所述雷电走廊模型进行叠加相交分析，取得雷电走廊的相交区域为第二选址候选区域，其权重值为经过此区域的雷电走廊模型的个数；第三选址候选区域确定子模块203c，用于将所述第一选址候选区域、所述第二选址候选区域进行空间叠加取交集分析，若所述第一选址候选区域中的第一选址候选子区域与所述第二选址候选区域中的第二选址候选子区域相交，则构建第三选址候选区域；其中，所述第三选址候选区域的区域范围取所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域的并集，所述第三选址候选区域的权重值为所述第一选址候选子区域的权重值加上所述第二选址候选子区域的权重值；同时丢弃所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域。

本系统实施例中，优选的，选址候选点确定模块还包括：选址候选区域筛选子模块203e，对每一个选址候选区域进行筛选；其中，筛选规则为若选址候选区域的水域面积大于对应选址候选区域面积的50%，则丢弃该选址候选区域；选址候选点提取子模块203f，用于依据每一个选址候选区域的高程信息和预设的高程选址规则（默认规则为选取高程最高的点，用户可以自定义这个规则，例如选取次高点，一个候选区域对应一个候选点）构建对应选址候选区域下的选址候选点；其中，对应选址候选区域的权重值与该选址候选区域下选址候选点的权重值相同；选址候选点排序子模块203j，用于将所有选址候选区域下的选址候选点进行集合并排序，其中，排序基于权重值从大到小，其意义在于，最终用户可以根据他需要建设多少个引雷设施来从这个集合中按照顺序选择候选点。

需要说明的是，由于用于引雷设施选址分析的系统的实施例与用于引雷设施选址分析的方法的实施例是对应的，因此，系统实施例中未详述部分可以参见方法实施例中的介绍，这里不再赘述。

本发明提供的一种用于引雷设施选址分析的方法，该方法通过如下步骤：依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；将所述雷电定位标准数据信息、所述气象标准数据信息以及所述某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；根据存储的所述雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的所述气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的所述标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布；实现了通过将雷电定位标准数据信息、气象标准数据信息以及某一时间段预设区域内的标准地形数据信息三者相结合以达到对引雷设施的选址进行分析的目的。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书（包括伴随的权利要求、摘要和附图）中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种用于引雷设施选址分析的方法，其特征在于，包括：

依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；

将所述雷电定位标准数据信息、所述气象标准数据信息以及所述某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；

根据存储的所述雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的所述气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的所述标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；

将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设数据库包括如下构建步骤：

分别从雷电定位系统、气象信息系统中对应提取某一时间段内的雷电定位数据信息以及气象数据信息；

去除所述雷电定位数据信息中定位站数少于3-5站的雷电数据信息得到雷电定位基础数据信息；

合并所述雷电定位基础数据信息中的回击数据信息得到雷电定位标准数据信息；

依据所述雷电定位标准数据信息以及所述气象数据信息构建所述预设数据库。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据存储的所述雷电定位标准数据构建雷电走廊模型包括如下步骤：

对所述雷电定位标准数据信息同时进行时间和空间上的聚类分析，获取数量为所述雷电定位数据信息数量1/100-1/10的聚类点；

将所述聚类点按照时间先后顺序进行排序，获取若干个有向向量，并根据所述有向向量得出能够实现表征雷暴过程的有向线段；

将预设区域栅格化，定义栅格初始像素为0；

对所述栅格的像素值进行聚类分析，并依据所述聚类分析的分析结果去除孤立噪点，获得栅格图；

将所述栅格图进行矢量化以及边缘平滑处理，获得所述雷电走廊模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述选址候选区域通过如下步骤构建：

取得每个所述雷电走廊模型的两个端点，对其进行缓冲分析；其中，缓冲后得到的区域为第一选址候选区域，其权重为1；

对所有的所述雷电走廊模型进行叠加相交分析，取得雷电走廊的相交区域为第二选址候选区域，其权重值为经过此区域的雷电走廊模型的个数；

将所述第一选址候选区域、所述第二选址候选区域进行空间叠加取交集分析，若所述第一选址候选区域中的第一选址候选子区域与所述第二选址候选区域中的第二选址候选子区域相交，则构建第三选址候选区域；其中，所述第三选址候选区域的区域范围取所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域的并集，所述第三选址候选区域的权重值为所述第一选址候选子区域的权重值加上所述第二选址候选子区域的权重值；同时丢弃所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据存储的气象标准数据信息计算候选点的主导风向包括如下步骤：

读取每一个选址候选区域在其各自对应雷电走廊模型中设置的时间范围内的风向记录数据；

针对某一个选址候选区域按照8方位或16方位统计各个方位的风向记录的数量，并定义该方位风向所占所有记录的百分比为风向概率；

取所有风向概率大于或等于设定风向阈值的风向作为该选址候选区域的主导风向，并按照风向概率的数值从大到小对所述主导风向进行排序；其中，所述风向阈值为30%；

计算防护目标与该选址候选区域所对应的方位角，若该方位角位于主导风向方向，则该选址候选区域的权重值加1。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据存储的标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点包括如下步骤：

对每一个选址候选区域进行筛选；其中，筛选规则为若选址候选区域的水域面积大于对应选址候选区域面积的50%，则丢弃该选址候选区域；

依据每一个选址候选区域的高程信息和预设的高程选址规则构建对应选址候选区域下的选址候选点；其中，对应选址候选区域的权重值与该选址候选区域下选址候选点的权重值相同；

将所有选址候选区域下的选址候选点进行集合并排序；其中，排序基于权重值从大到小进行。

7.一种用于引雷设施选址分析的系统，其特征在于，包括：

标准数据信息获取模块，用于依据预设数据库对应获取某一时间段预设区域内的雷电定位标准数据信息以及气象标准数据信息；

标准数据信息存储模块，用于将所述雷电定位标准数据信息、所述气象标准数据信息以及所述某一时间段预设区域内的标准地形数据信息进行存储；

选址候选点确定模块，用于根据存储的所述雷电定位标准数据信息构建雷电走廊模型、根据存储的所述气象标准数据信息计算候选点的主导风向、以及根据存储的所述标准地形数据信息从选址候选区域中提取选址候选点；

信息显示模块，用于将用于能够表征雷电走廊、选址候选点以及主导风向模型以可视化形式输出或进行数据发布。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述标准数据信息获取模块包括：

数据信息提取子模块，用于分别从雷电定位系统、气象信息系统中对应提取某一时间段内的雷电定位数据信息以及气象数据信息；

基础数据信息确定子模块，用于去除所述雷电定位数据信息中定位站数少于3-5站的雷电数据信息得到雷电定位基础数据信息；

标准数据信息确定子模块，用于合并所述雷电定位基础数据信息中的回击数据信息得到雷电定位标准数据信息；

预设数据库构建模块，用于依据所述雷电定位标准数据信息以及所述气象数据信息构建所述预设数据库。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述选址候选点确定模块包括：

第一选址候选区域确定子模块，用于取得每个所述雷电走廊模型的两个端点，对其进行缓冲分析；其中，缓冲后得到的区域为第一选址候选区域，其权重为1；

第二选址候选区域确定子模块，用于对所有的所述雷电走廊模型进行叠加相交分析，取得雷电走廊的相交区域为第二选址候选区域，其权重值为经过此区域的雷电走廊模型的个数；

第三选址候选区域确定子模块，用于将所述第一选址候选区域、所述第二选址候选区域进行空间叠加取交集分析，若所述第一选址候选区域中的第一选址候选子区域与所述第二选址候选区域中的第二选址候选子区域相交，则构建第三选址候选区域；其中，所述第三选址候选区域的区域范围取所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域的并集，所述第三选址候选区域的权重值为所述第一选址候选子区域的权重值加上所述第二选址候选子区域的权重值；同时丢弃所述第一选址候选子区域、所述第二选址候选子区域。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述选址候选点确定模块还包括：

选址候选区域筛选子模块，对每一个选址候选区域进行筛选；其中，筛选规则为若选址候选区域的水域面积大于对应选址候选区域面积的50%，则丢弃该选址候选区域；

选址候选点提取子模块，用于依据每一个选址候选区域的高程信息和预设的高程选址规则构建对应选址候选区域下的选址候选点；其中，对应选址候选区域的权重值与该选址候选区域下选址候选点的权重值相同；

选址候选点排序子模块，用于将每一个选址候选区域下的选址候选点进行集合并排序。

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