CN106707372A - 一种基于电网gis的精细化气象预报方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统的气象预报领域，具体涉及一种基于电网GIS的精细化气象预报方法，从数据处理、服务设计、预报分析、电网灾害区域预警等方面，实现基于电网GIS的分区逐小时温度、湿度、降水、风力、气压等要素的精细化预报，进而有针对性加强特定区域电网设备超阈值报警、灾害前准备及灾害后精确应急处置。

Description

一种基于电网GIS的精细化气象预报方法

技术领域

本发明涉及电力系统的气象预报领域，具体涉及一种基于电网GIS的精细化气象预报方法。

背景技术

雨雪冰冻、强对流等极端天气频繁发生，给电网设施造成了严重的危害和损失。电网运行、生产和应急处置对各类天气状况及灾害的准确预报等气象技术支持需求越来越高，目前逐24小时预报在气象领域已广泛应用，但是气象信息的精细化程度和种类不能满足电网防灾减灾对气象技术支持的需要，特别是缺乏针对主要输电线路和变电站等重要电力设施周围的实时气象监控和精细化预报信息，难以分析判断电网受灾区域和程度，而且气象信息无法与电网GIS平台等业务系统结合，制约了气象信息在电力系统中的使用效果。现有的气象系统信息滞后，预警性和实用性不高，不能满足电网生产、运行、用电服务、应急抢修和防灾减灾等的需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于电网GIS的24小时精细化气象预报方法，具体技术方案如下：

一种基于电网GIS的精细化气象预报方法，其特征在于，

包括用于建立基于GIS标准规范的气象数据接口、电网GIS气象数据库以及电网GIS平台；

气象数据接口接收6要素(指降水、温度、湿度、气压、云量、大风6类气象要素)的精细化24小时预报数据并发送至电网GIS气象数据库，电网GIS气象数据库针对不同的精细化24小时预报气象要素类型分别建立数据表，并对不同格式的精细化24小时预报气象要素进行处理，转换成能够直接展示的数据格式并存储至电网GIS气象数据库，对电网GIS气象数据库内不同精细化24小时预报气象要素数据分别进行解析，并将解析的数据存储至电网GIS平台，

电网GIS平台为不同类型气象要素数据设置阈值，当预报数据出现超阈值报警，圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注，并可以附加实时气象要素，对分析范围内电网设施提供预警数据支持。

其特征在于，将解析的数据存储至电网GIS平台，具体包括，

各气象要素数据被转换成数据点图层，通过样条插值法生成网格图层，再与具有省、市、县级边界以及各县乡镇点位置的基础数据图层叠加，用不同颜色表示预报气象要素数据的大小，每6小时更新未来24小时气象要素数据的精细化预报，同时根据不同地区、不同电压等级电网设备、不同气象要素设定有针对性的阈值，辅助以曲线等方式进行直观展示。

其特征在于，对分析范围内电网设施提供预警数据支持的步骤进一步包括，

1)超阈值点分析

通过分析超阈值点坐标，在电网GIS平台上进行实时自动定位标注并显示相关的超阈值信息，利用相关分析工具分析附近的电网设施，并叠加附近的预报气象要素，进行气象走势分析和预警处置研判；

2)超阈值应急处置-矢量定位

超阈值点确认之后在电网GIS进行三维矢量位置确认，并进行位置标绘；

3)超阈值点周围电网设备分析

制定相关研判准则，通过圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注；

4)实时气象要素分析

叠加超阈值点预报数据风速、降雨、温度、湿度、能见度、气压等信息，为气象灾害应急处置提供决策支持；

5)应急人员、资源调拨

根据应急人员、车辆、物资、装备地理分布数据、状态数据、属性数据，通过最短路径分析，为应急现场提供最优应急支援决策；

6)处置评估

根据未来气象各要素发展趋势，应急人员、资源调拨情况、灾情发展情况进行评估。

本发明有益效果在于：

提出了一种基于GIS的24小时精细化预报模式，从数据处理、服务设计、预报分析、电网灾害区域预警等方面，实现基于电网GIS的分区逐小时温度、湿度、降水、风力、气压等要素的精细化预报，进而有针对性加强特定区域电网设备超阈值报警、灾害前准备及灾害后精确应急处置。

采取C/S架构，在本地架设数据处理服务器，服务器上的服务端对需要使用到的数据拷贝到本地并进行格式转换、解析、修正等中转及处理，客户端则只作显示以及需要人机交互部分。提高显示速度，有效减少由于多客户端以及重复的查询引起的预报展示及分析延迟。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种基于电网GIS的精细化气象预报系统图；

图2为本发明实施例提供的一种电网GIS平台上的分区域逐小时面雨量、温度及湿度精细化预报和定量降雨预报图；

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面结合说明附图，对本发明实施例进行说明。图1为本发明实施例提供的一种基于电网GIS的精细化气象预报系统图，系统包括用于建立基于GIS标准规范的气象数据接口、电网GIS气象数据库、以及电网GIS平台，系统处理过程包括如下步骤：

(1)建立基于GIS标准规范的气象数据接口服务，将6要素的精细化24小时预报数据接入电网GIS数据库。

(2)电网GIS气象数据库针对不同的精细化24小时预报气象要素类型分别建立数据表；创建电网GIS气象数据库索引；建立数据库过滤标准规范；创建不同气象数据格式的数据字段，即建立与每种数据格式对应的数据库字段；

(3)分别对不同格式的精细化24小时预报气象要素进行处理，转换成电网GIS能够存储并直接展示的数据格式并存储至电网GIS气象数据库；

(4)对电网GIS气象数据库内不同精细化24小时预报气象要素数据分别进行解析，并将解析的数据存储至电网GIS平台；

(5)基于电网GIS的24小时精细化预报，当预报数据出现超阈值报警，通过相关研判准则，通过圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注，并可以附加实时气象要素，对分析范围内电网设施提供预警研判数据支持。具体步骤包括：

1)超阈值点分析

通过分析超阈值点坐标，在电网GIS平台上进行实时自动定位标注并显示相关的超阈值信息，利用相关分析工具分析附近的电网设施，并叠加附近的预报气象要素，方便进行气象走势分析和预警处置研判。

2)超阈值应急处置-矢量定位

超阈值点确认之后在电网GIS进行三维矢量位置确认，并进行位置标绘。

3)超阈值点周围电网设备分析

制定相关研判准则，通过圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注。

4)实时气象要素分析

叠加超阈值点预报数据风速、降雨、温度、湿度、能见度、气压等信息，为气象灾害应急处置提供决策支持。

5)应急人员、资源调拨

根据应急人员、车辆、物资、装备地理分布数据、状态数据、属性数据，通过最短路径分析，为应急现场提供最优应急支援决策。

6)处置评估

根据未来气象各要素发展趋势，应急人员、资源调拨情况、灾情发展情况进行评估。

图2为本发明实施例提供的一种电网G IS平台上的分区域逐小时面雨量、温度及湿度精细化预报和定量降雨预报图，以山东省气象局中尺度数值预报模式为基础，将其降水预报结果提供给GIS平台，各气象监测点降水预报结果被转换成数据点图层，然后通过样条插值法生成网格图层，再与具有山东省、市、县级边界以及各县乡镇点位置的基础数据图层叠加，用不同颜色表示预报降水量级的大小，每6小时更新未来24小时温度、湿度、降水、风力、气压等要素的精细化预报，同时根据不同地区、不同电压等级电网设备、不同气象要素设定有针对性的阈值，辅助以曲线等方式进行直观展示。在此基础上实现的基于电网GIS的24小时精细化预报方法对过程降水、局地强对流天气及定点、定量、定时降水预报均有很高的参考性。在应急处置中步进实现了电网预报的的精细化、数字化和可视化，而且精度高、效果好。

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，在下面的权利要求书中，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。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。

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。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种基于电网GIS的精细化气象预报方法，其特征在于，

包括用于建立基于GIS标准规范的气象数据接口、电网GIS气象数据库、以及电网GIS平台，

气象数据接口接收包含6要素的精细化24小时预报数据并发送至电网GIS气象数据库，电网GIS气象数据库针对不同的精细化24小时预报气象要素类型分别建立数据表，并对不同格式的精细化24小时预报气象要素进行处理，转换成能够直接展示的数据格式并存储至电网GIS气象数据库，对电网GIS气象数据库内不同精细化24小时预报气象要素数据分别进行解析，并将解析的数据存储至电网GIS平台，

电网GIS平台为不同类型气象要素数据设置阈值，当预报数据出现超阈值报警，圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注，并可以附加实时气象要素，对分析范围内电网设施提供预警数据支持。

2.根据权利要求1所述的基于电网GIS的精细化气象预报方法，其特征在于，将解析的数据存储至电网GIS平台具体包括，

各气象要素数据被转换成数据点图层，通过样条插值法生成网格图层，再与具有省、市、县级边界以及各县乡镇点位置的基础数据图层叠加，用不同颜色表示预报气象要素数据的大小，每6小时更新未来24小时气象要素数据的精细化预报，同时根据不同地区、不同电压等级电网设备、不同气象要素设定有针对性的阈值，辅助以曲线等方式进行直观展示。

3.根据权利要求1所述的基于电网GIS的精细化气象预报方法，其特征在于，对分析范围内电网设施提供预警数据支持的步骤进一步包括，

1)超阈值点分析

通过分析超阈值点坐标，在电网GIS平台上进行实时自动定位标注并显示相关的超阈值信息，利用相关分析工具分析附近的电网设施，并叠加附近的预报气象要素，进行气象走势分析和预警处置研判；

2)超阈值应急处置-矢量定位

超阈值点确认之后在电网GIS进行三维矢量位置确认，并进行位置标绘；

3)超阈值点周围电网设备分析

制定相关研判准则，通过圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注；

4)实时气象要素分析

叠加超阈值点预报数据风速、降雨、温度、湿度、能见度、气压等信息，为气象灾害应急处置提供决策支持；

5)应急人员、资源调拨

根据应急人员、车辆、物资、装备地理分布数据、状态数据、属性数据，通过最短路径分析，为应急现场提供最优应急支援决策；

6)处置评估

根据未来气象各要素发展趋势，应急人员、资源调拨情况、灾情发展情况进行评估。

4.一种基于电网GIS的精细化气象预报系统，其特征在于，

基于GIS标准规范的气象数据接口，用于接收包含6要素的精细化24小时预报数据并发送至电网GIS气象数据库，

电网GIS气象数据库，用于针对不同的精细化24小时预报气象要素类型分别建立数据表，并对不同格式的精细化24小时预报气象要素进行处理，转换成能够直接展示的数据格式并存储，

电网GIS平台，从电网GIS气象数据库获取精细化24小时预报气象要素数据，对所述气象要素数据进行解析，并对解析的数据进行存储，电网GIS平台为不同类型气象要素数据设置阈值，当预报数据出现超阈值报警，圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注，并可以附加实时气象要素，对分析范围内电网设施提供预警数据支持。

5.根据权利要求4的基于电网GIS的精细化气象预报系统，其特征在于，电网GIS平台对解析的数据进行存储具体包括，

各气象要素数据被转换成数据点图层，通过样条插值法生成网格图层，再与具有省、市、县级边界以及各县乡镇点位置的基础数据图层叠加，用不同颜色表示预报气象要素数据的大小，每6小时更新未来24小时气象要素数据的精细化预报，同时根据不同地区、不同电压等级电网设备、不同气象要素设定有针对性的阈值，辅助以曲线等方式进行直观展示。

6.根据权利要求4的基于电网GIS的精细化气象预报系统，其特征在于，对分析范围内电网设施提供预警数据支持的步骤进一步包括，

1)超阈值点分析

通过分析超阈值点坐标，在电网GIS平台上进行实时自动定位标注并显示相关的超阈值信息，利用相关分析工具分析附近的电网设施，并叠加附近的预报气象要素，进行气象走势分析和预警处置研判；

2)超阈值应急处置-矢量定位

超阈值点确认之后在电网GIS进行三维矢量位置确认，并进行位置标绘；

3)超阈值点周围电网设备分析

制定相关研判准则，通过圈选矢量范围、查询筛选策略，对指定地点及范围内受影响电力设施进行查询、筛选、定位、分析、标注；

4)实时气象要素分析

叠加超阈值点预报数据风速、降雨、温度、湿度、能见度、气压等信息，为气象灾害应急处置提供决策支持；

5)应急人员、资源调拨

根据应急人员、车辆、物资、装备地理分布数据、状态数据、属性数据，通过最短路径分析，为应急现场提供最优应急支援决策；

6)处置评估

根据未来气象各要素发展趋势，应急人员、资源调拨情况、灾情发展情况进行评估。