[發(fā)明專利]一種集森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)和地面火點(diǎn)監(jiān)測(cè)于一體的綜合應(yīng)用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410831685.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN104615848A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐紅兵;劉雙全;李崇浩;李樹山;蔡建章;滕小羽;王平;歐陽瀟然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司;云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司;南京信大高科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種集森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)和地面火點(diǎn)監(jiān)測(cè)于一體的綜合應(yīng)用方法，屬于電網(wǎng)輸電線路技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

南方電網(wǎng)公司業(yè)務(wù)管轄云南、貴州、廣西、廣東和海南五個(gè)省區(qū)，是目前國內(nèi)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、聯(lián)系最緊密、科技含量最高、駕馭難度最高的電網(wǎng)，也是西電東送規(guī)模最大的電網(wǎng)。其供電總?cè)藬?shù)達(dá)2.3億人，占全國總?cè)丝诘?7.8％。所以保證南方電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的意義。但是該五省區(qū)內(nèi)多山地分布，地形復(fù)雜，微氣象顯著，自然災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了極大的影響。其中由于自然因素和人為因素等引起的山火便是危害電網(wǎng)安全穩(wěn)定的一大重要災(zāi)害。

南方地區(qū)氣溫偏高，常干旱少雨，再加上當(dāng)?shù)赜袩捝降让袼祝斐缮交痤l發(fā)，輸電線路附近山火嚴(yán)重威脅到了輸電線路的安全，導(dǎo)致多條輸電線路出現(xiàn)跳閘事故。由于山火燃燒一般持續(xù)時(shí)間較長，輸電線路因山火跳閘后重合閘往往重合不成功，或重合后重復(fù)跳閘，短時(shí)間內(nèi)線路無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，威脅到西電東送南通道的安全，給電網(wǎng)造成的危害較大。近幾年來，輸電線路因山火引起的跳閘停電事故越來越多，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。現(xiàn)有山火引發(fā)輸電線路跳閘停運(yùn)的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，線路下方的山火可以引發(fā)不同電壓等級(jí)的輸電線路，甚至特高壓輸電線路出現(xiàn)跳閘事故。

由于山火的不可預(yù)知性和地域廣泛性等特點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)、及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，是防范山火引發(fā)線路跳閘的最有效的措施。目前，傳統(tǒng)的人工巡檢防護(hù)措施只能監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，且人工監(jiān)測(cè)工作效率低，且事故處理效率低。要做好全面的火險(xiǎn)預(yù)警工作，需要進(jìn)一步完善輸電線路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并積極爭取更多的衛(wèi)星遙感信息。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種監(jiān)測(cè)范圍廣、事故處理效率高的集森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)和地面火點(diǎn)監(jiān)測(cè)于一體的綜合應(yīng)用方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的一種集森林火險(xiǎn)預(yù)報(bào)和地面火點(diǎn)監(jiān)測(cè)于一體的綜合應(yīng)用方法，具體包括以下幾個(gè)步驟：

(1)建立森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)模型；

(2)利用所述森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)模型，計(jì)算得到森林火險(xiǎn)氣象指數(shù)；

(3)結(jié)合歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)所述森林火險(xiǎn)氣象指數(shù)進(jìn)行劃分，得到森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)結(jié)果，并對(duì)所述森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)結(jié)果進(jìn)行展示；

(4)采用衛(wèi)星接收系統(tǒng)接收AQUA和TERRA極軌衛(wèi)星上的MODIS數(shù)據(jù)，并對(duì)所述MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括數(shù)據(jù)間融合、大氣校正、對(duì)經(jīng)物理量反演后的數(shù)據(jù)進(jìn)行的幾何校正；

(5)在MODIS火災(zāi)算法基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)處理后的MODIS數(shù)據(jù)進(jìn)行火點(diǎn)識(shí)別，即利用MODIS數(shù)據(jù)的4μm、11μm和12μm波段(即21、22、31和32波段)的亮溫值和波段1、2、7的反射率值逐像元對(duì)影像進(jìn)行判識(shí)，得到地面火點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果；

(6)通過GIS空間分析功能，將森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)結(jié)果、地面火點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果與電網(wǎng)輸電線路及設(shè)備進(jìn)行圖層疊加展示，用于直觀分析火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)、影響范圍。

步驟(1)中，所述森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)模型的建立方法具體包括以下幾個(gè)步驟：

(1a)利用歷史氣象、火險(xiǎn)數(shù)據(jù)對(duì)《中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)LY/T1172-95全國森林火險(xiǎn)天氣等級(jí)》中的模型指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)回歸分析和相關(guān)因子序列分析，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正，使所述模型指數(shù)符合區(qū)域的實(shí)際地理、氣候特征，所述模型指數(shù)具體包括氣溫、相對(duì)濕度、降水、積雪、風(fēng)速及物候指數(shù)；

(2a)利用地面植被分類衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行地表覆蓋類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用于分析地表可燃物情況；并且，在森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)模型中增加對(duì)不同季節(jié)、不同月份的氣候和環(huán)境差異的統(tǒng)計(jì)，使得所述森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)模型結(jié)果真實(shí)有效。

步驟(2)中，所述森林火險(xiǎn)氣象指數(shù)的計(jì)算方法如下：

(1b)利用中尺度天氣預(yù)報(bào)數(shù)值模式預(yù)報(bào)產(chǎn)品信息，所述產(chǎn)品信息包括氣溫、濕度、降水、風(fēng)速和風(fēng)向；

(2b)將所述產(chǎn)品信息和地表覆蓋類型統(tǒng)計(jì)作為所述森林火險(xiǎn)等級(jí)預(yù)報(bào)模型的輸入數(shù)據(jù)，從而得到森林火險(xiǎn)氣象指數(shù)。

步驟(3)中，所述歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)具體包括歷史火情信息、植被信息、常規(guī)氣溫、降水、相對(duì)濕度、風(fēng)速氣象信息。

步驟(4)中，所述數(shù)據(jù)間融合的方法如下：

(1c1)為了保證影像間同名地物點(diǎn)數(shù)據(jù)間的融合，在掃描方向上需分別利用式(3.1)、式(3.2)和式(3.3)計(jì)算，并采用線性外推法獲得邊緣像元值，