[發明專利]一種基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法

在審

• 申請號: 202110017748.2
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112668927A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 楊謹銘;馬儀;文剛;周仿榮;錢國超;馬御棠;潘浩;耿浩;黃然
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/26;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取輸電線路沿線需要進行山火風險評估的森林、草原地區的植被影像；

對于所述森林、草原地區的植被影像進行預處理，確定植被覆蓋的區域，排除非植被覆蓋的區域；

對所述植被覆蓋的區域進行森林可燃物載量定量估測，利用模糊聚類法，劃分所述植被覆蓋的區域的山火火險等級；

獲取所述植被覆蓋的區域內人類活動軌跡情況；

對所述人類活動軌跡中人次達到預設閾值的區域，提高根據所述聚類法劃分的所述山火火險等級，并對所述山火火險等級高的區域加強防護。

2.根據權利要求1所述的基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法，其特征在于，對所述植被覆蓋的區域進行森林可燃物載量定量估測，利用模糊聚類法，劃分所述植被覆蓋的區域的山火火險等級，包括：

以所述植被覆蓋的區域內的林型劃分聚類單元；

選取與燃燒密切相關的影響因素作為所述聚類單元中的聚類因子；

對所述聚類因子進行數據處理，將原始數據標準化，并計算聚類模糊關系，得出聚類結果；

根據聚類結果劃分區域內各林型的山火火險等級。

3.根據權利要求2所述的基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法，其特征在于，與燃燒密切相關的影響因素，包括：

各林型的林火發生頻率、可燃物載量、可燃物含水率、凋落層厚度和燃燒蔓延速度。

4.根據權利要求3所述的基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法，其特征在于，所述林火發生頻率以各林型歷史火災發生頻率的統計數據為依據，單位為次/年；

可燃物載量采用地表可燃物載量。

5.根據權利要求2～4任意一項所述的基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法，其特征在于，對所述聚類因子進行數據處理，將原始數據標準化，并計算聚類模糊關系，得出聚類結果，包括：

將林火發生頻率記為N_1(n)，可燃物載量記為N_2(n)，可燃物含水率記為N_3(n)，凋落層厚度記為N_4(n)，燃燒蔓延速度記為N_5(n)，n的數值不同代表不同的林型，n＝1,2,3,......；

對所述N_1(n)、N_2(n)、N_3(n)、N_4(n)、N_5(n)進行極值標準化，將各林型的N₁-N₅數據壓縮落入[0,1]區間，建立正規化數據矩陣；

對所述正規化數據矩陣處理后的數據使用夾角余弦公式計算分類單元間的相似度，記為N_(n1)(n2)，公式為：

將所述N(n1)(n2)的計算結果寫成矩陣形式，得到模糊相似矩陣，通過迭代得到合理的截集閾值，從而得到聚類結果。

6.根據權利要求2所述的基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法，其特征在于，所述山火火險等級分為五個，具體為：

一級：低火險/無火險級，表示不易發生火災的不燃情況；

二級：較低火險/弱火險級，表示一般情況下難以發生火災的難燃情況；

三級：中等火險級，表示可能發生火災，但火情不易蔓延，且較易撲救的可燃情況；

四級：高火險級，表示容易發生火災，且火勢易蔓延，不易撲救的易燃情況；

五級：最高火險/特大火險級，表示極易發生火災，且極易蔓延，難以撲救的強燃情況。

7.根據權利要求1所述的基于聚類法的考慮人為因素的動態山火風險評估方法，其特征在于，獲取所述植被覆蓋的區域內人類活動軌跡情況，包括：

將所述植被覆蓋的區域劃分為1km×1km的網格；

基于手機定位系統，獲取每個小網格內1～3小時內通過的人次。