[發(fā)明專利]基于雷電定位系統(tǒng)的雷暴云移動路徑的預(yù)測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410422077.8
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104200281B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高文勝;張博文;周瑞旭;符祥干;陳欽柱;王思捷;董衛(wèi)魏
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);海南電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/30;G01W1/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

1.一種基于雷電定位系統(tǒng)的雷暴云移動路徑的預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立聚類分析數(shù)據(jù)庫；

獲取同一時間段內(nèi)的雷電數(shù)據(jù)，并根據(jù)每個雷電點計算每個雷電點周邊雷電與所述雷電點之間的距離，以及通過雷電點和所述距離構(gòu)建雷電數(shù)據(jù)空間位置關(guān)系表；

計算任意兩個雷電點之間的密度關(guān)系；

根據(jù)所述任意兩個雷電點之間的密度關(guān)系對所述雷電數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，以生成雷暴團(tuán)，并獲取所述雷暴團(tuán)的位置特征點；

根據(jù)所述雷暴團(tuán)的位置特征點隨著時間推移上的位移變化，線性擬合所述雷暴團(tuán)的位置特征點，并預(yù)測下一個時間段雷暴團(tuán)將要出現(xiàn)的位置；

判斷相鄰時間段各雷暴團(tuán)中是否存在雷云位置特征點漂移處于預(yù)定范圍的雷暴團(tuán)，如果存在，則判定該雷云在前后兩時間段狀態(tài)未發(fā)生變化，進(jìn)一步判斷其他雷暴團(tuán)在相鄰時間段雷云位置特征點漂移是否處于預(yù)定范圍，直到剩余雷暴團(tuán)在相鄰時間段雷云位置特征點漂移均不處于預(yù)定范圍，并且，當(dāng)后一時間段剩余雷暴團(tuán)的個數(shù)為0時，則保持后一時間段的剩余雷暴團(tuán)不變，并修改前一時間段剩余雷暴團(tuán)的標(biāo)識符L為0，反之，則將后一時間段剩余雷暴團(tuán)的雷云位置特征點作為新雷云位置特征點，并修改前一時間段剩余雷暴團(tuán)的標(biāo)識符L為0，以及修改后一時間段剩余雷暴團(tuán)的標(biāo)識符L為1。

2.如權(quán)利要求1所述的基于雷電定位系統(tǒng)的雷暴云移動路徑的預(yù)測方法，其特征在于，通過以下定義確定所述任意兩個雷電點之間的密度關(guān)系：

如果雷電點p在半徑ε空間范圍內(nèi)存在另一個雷電點q，則定義雷電點q與雷電點p之間是直接密度到達(dá)關(guān)系；

如果存在一個序列的雷電點p₁，p₂，…,p_n，其中，p₁＝p，且p₁＝q，如果對于每個p_i+1與p₁都是直接密度到達(dá)關(guān)系，則稱q能夠密度到達(dá)p。

3.如權(quán)利要求1所述的基于雷電定位系統(tǒng)的雷暴云移動路徑的預(yù)測方法，其特征在于，所述預(yù)測下一個時間段雷暴團(tuán)將要出現(xiàn)的位置具體包括：

對相連多個時間段雷暴團(tuán)的位置特征點進(jìn)行線性擬合，并生成擬合公式；

通過所述擬合公式計算下一個時間段雷暴團(tuán)的位置特征點。

4.一種基于雷電定位系統(tǒng)的雷暴云移動路徑的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括：

建立模塊，所述建立模塊用于建立聚類分析數(shù)據(jù)庫；

構(gòu)建模塊，所述構(gòu)建模塊用于獲取同一時間段內(nèi)的雷電數(shù)據(jù)，并根據(jù)每個雷電點計算每個雷電點周邊雷電與所述雷電點之間的距離，以及通過雷電點和所述距離構(gòu)建雷電數(shù)據(jù)空間位置關(guān)系表；

計算模塊，所述計算模塊用于計算任意兩個雷電點之間的密度關(guān)系；

獲取模塊，所述獲取模塊用于根據(jù)所述任意兩個雷電點之間的密度關(guān)系對所述雷電數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，以生成雷暴團(tuán)，并獲取所述雷暴團(tuán)的位置特征點；

預(yù)測模塊，所述預(yù)測模塊用于根據(jù)所述雷暴團(tuán)的位置特征點隨著時間推移上的位移變化，線性擬合所述雷暴團(tuán)的位置特征點，并預(yù)測下一個時間段雷暴團(tuán)將要出現(xiàn)的位置；

調(diào)整模塊，所述調(diào)整模塊用于判斷相鄰時間段各雷暴團(tuán)中是否存在雷云位置特征點漂移處于預(yù)定范圍的雷暴團(tuán)，如果存在，則判定該雷云在前后兩時間段狀態(tài)未發(fā)生變化，進(jìn)一步判斷其他雷暴團(tuán)在相鄰時間段雷云位置特征點漂移是否處于預(yù)定范圍，直到剩余雷暴團(tuán)在相鄰時間段雷云位置特征點漂移均不處于預(yù)定范圍，并在后一時間段剩余雷暴團(tuán)的個數(shù)為0時，保持后一時間段的剩余雷暴團(tuán)不變，并修改前一時間段剩余雷暴團(tuán)的標(biāo)識符L為0，反之，將后一時間段剩余雷暴團(tuán)的雷云位置特征點作為新雷云位置特征點，并修改前一時間段剩余雷暴團(tuán)的標(biāo)識符L為0，以及修改后一時間段剩余雷暴團(tuán)的標(biāo)識符L為1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雷電定位系統(tǒng)的雷暴云移動路徑的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，通過以下定義確定所述任意兩個雷電點之間的密度關(guān)系：

如果雷電點p在半徑ε空間范圍內(nèi)存在另一個雷電點q，則定義雷電點q與雷電點p之間是直接密度到達(dá)關(guān)系；

如果存在一個序列的雷電點p₁，p₂，…,p_n，其中，p₁＝p，且p₁＝q，如果對于每個p_i+1與p₁都是直接密度到達(dá)關(guān)系，則稱q能夠密度到達(dá)p。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雷電定位系統(tǒng)的雷暴云移動路徑的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測模塊用于對相連多個時間段雷暴團(tuán)的位置特征點進(jìn)行線性擬合，并生成擬合公式，并通過所述擬合公式計算下一個時間段雷暴團(tuán)的位置特征點。