[發明專利]基于雷電定位系統的雷暴云移動路徑的預測方法及系統

有效

• 申請號: 201410422077.8
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104200281B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 高文勝;張博文;周瑞旭;符祥干;陳欽柱;王思捷;董衛魏
• 申請（專利權）人: 清華大學;海南電網公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/30;G01W1/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

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

建立聚類分析數據庫；

獲取同一時間段內的雷電數據，并根據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建雷電數據空間位置關系表；

計算任意兩個雷電點之間的密度關系；

根據所述任意兩個雷電點之間的密度關系對所述雷電數據進行聚類，以生成雷暴團，并獲取所述雷暴團的位置特征點；

根據所述雷暴團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的位置特征點，并預測下一個時間段雷暴團將要出現的位置；

判斷相鄰時間段各雷暴團中是否存在雷云位置特征點漂移處于預定范圍的雷暴團，如果存在，則判定該雷云在前后兩時間段狀態未發生變化，進一步判斷其他雷暴團在相鄰時間段雷云位置特征點漂移是否處于預定范圍，直到剩余雷暴團在相鄰時間段雷云位置特征點漂移均不處于預定范圍，并且，當后一時間段剩余雷暴團的個數為0時，則保持后一時間段的剩余雷暴團不變，并修改前一時間段剩余雷暴團的標識符L為0，反之，則將后一時間段剩余雷暴團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的標識符L為0，以及修改后一時間段剩余雷暴團的標識符L為1。

2.如權利要求1所述的基于雷電定位系統的雷暴云移動路徑的預測方法，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系：

如果雷電點p在半徑ε空間范圍內存在另一個雷電點q，則定義雷電點q與雷電點p之間是直接密度到達關系；

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都是直接密度到達關系，則稱q能夠密度到達p。

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

對相連多個時間段雷暴團的位置特征點進行線性擬合，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的位置特征點。

4.一種基于雷電定位系統的雷暴云移動路徑的預測系統，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據庫；

構建模塊，所述構建模塊用于獲取同一時間段內的雷電數據，并根據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建雷電數據空間位置關系表；

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系；

獲取模塊，所述獲取模塊用于根據所述任意兩個雷電點之間的密度關系對所述雷電數據進行聚類，以生成雷暴團，并獲取所述雷暴團的位置特征點；

預測模塊，所述預測模塊用于根據所述雷暴團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的位置特征點，并預測下一個時間段雷暴團將要出現的位置；

調整模塊，所述調整模塊用于判斷相鄰時間段各雷暴團中是否存在雷云位置特征點漂移處于預定范圍的雷暴團，如果存在，則判定該雷云在前后兩時間段狀態未發生變化，進一步判斷其他雷暴團在相鄰時間段雷云位置特征點漂移是否處于預定范圍，直到剩余雷暴團在相鄰時間段雷云位置特征點漂移均不處于預定范圍，并在后一時間段剩余雷暴團的個數為0時，保持后一時間段的剩余雷暴團不變，并修改前一時間段剩余雷暴團的標識符L為0，反之，將后一時間段剩余雷暴團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的標識符L為0，以及修改后一時間段剩余雷暴團的標識符L為1。

5.根據權利要求4所述的基于雷電定位系統的雷暴云移動路徑的預測系統，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系：

如果雷電點p在半徑ε空間范圍內存在另一個雷電點q，則定義雷電點q與雷電點p之間是直接密度到達關系；

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都是直接密度到達關系，則稱q能夠密度到達p。

6.根據權利要求4所述的基于雷電定位系統的雷暴云移動路徑的預測系統，其特征在于，所述預測模塊用于對相連多個時間段雷暴團的位置特征點進行線性擬合，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的位置特征點。