[發明專利]用于雷暴過程還原、雷電通道分析的方法及其系統

有效

• 申請號: 201310208423.8
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103258140A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 湯振鵬;陳福才;曾偉靈;范亞洲;陳劍平;馬承志;江聰世;周妙林;佘鋒;凌飛
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司江門供電局;武漢大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

1.一種用于雷暴過程還原的方法，其特征在于，包括：

通過查詢預設數據庫獲取某個區域某一時間段內雷電定位標準數據信息；

將所述雷電定位標準數據信息進行時間和空間維度的聚類分析；

根據時間屬性，通過聚類分析結果獲取能夠實現表征雷暴過程的有向線段。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設數據庫的構建方法包括：

從雷電定位系統中提取某個區域某一時間段內的雷電定位原始數據信息；

去除所述雷電定位原始數據信息中定位站數少于3-5站的數據信息，獲得第一數據信息列；

合并回擊所述第一數據信息列中的數據信息，獲得第二數據信息列；

根據所述第一數據信息列、所述第二數據信息列獲得所述預設數據庫。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取能夠實現表征雷暴過程的有向線段具體包括：

提取該時間段內所述第二數據信息列中的雷電定位標準數據信息；

基于矢量量化分類算法對所述雷電定位標準數據同時進行時間和空間上聚類分析；

根據所述聚類分析的分析結果確定數量為所述雷電原始數據數量1/100–1/10的聚類點；

對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；

根據連接所述有向向量獲取能夠實現表征雷暴過程的有向線段；

其中，

所述聚類點具備空間和時間屬性。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對聚類點按照時間先后順序進行排序，獲取若干個有向向量具體包括：

從按照時間先后排序的第一個聚類點P₁開始，確定在其時間順序之后且在允許時間閥值ΔT和允許距離閥值ΔD范圍內的若干個最優點P_x；

通過所述P₁與所述P_x組合成若干個有向向量V（P₁，P_x）；

其中，x＞1；

所述時間閥值ΔT、所述允許距離閥值ΔD由進行聚類分析時的時間閾值、空間閥值及反復實驗得出的經驗數據共同決定。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據連接有向向量獲取能夠實現表征雷暴過程的有向線段具體包括：

將所述若干個有向向量V（P₁，P_x）中，滿足一個向量的起點與另一個向量的終點相等，或滿足一個向量的起點與另一個向量的終點最鄰近且距離在允許距離閥值ΔD范圍內的兩個向量進行連接；

將連接后的有向向量進行去噪處理獲得能夠實現表征雷暴過程的有向線段；

其中，

所述去噪處理包括去除與時間順序的首尾點無連通性的有向向量。

6.一種用于雷電通道分析的方法，其特征在于，包括：

對選取區域柵格化，定義柵格初始像素值為0；

將某一時間段內所有雷電定位標準數據信息投影至所述柵格中，對雷暴過程路徑經過柵格的像素值加1處理；

完成時間段內所有雷電定位標準數據信息投影后，對所述柵格的像素值進行聚類分析；

根據所述聚類分析的分析結果去除孤立噪點，獲得柵格圖；

對所述柵格圖進行矢量化和邊緣平滑處理，獲得雷電通道模型。

7.一種用于雷暴過程還原及雷電通道分析的系統，其特征在于，包括：

標準數據信息獲取單元，用于通過查詢預設數據庫獲取某一時間段內雷電定位標準數據信息；

標準數據信息存儲單元，用于存儲所述通過查詢預設數據庫獲取某一時間段內雷電定位標準數據信息；

標準數據信息處理單元，用于根據所述雷電定位標準數據信息獲取能夠實現表征雷暴過程的有向線段，及雷電通道模型；

顯示單元，用于將所述能夠實現表征雷暴過程的有向線段，及雷電通道模型以可視化形式輸出或進行數據發布。