專利名稱：一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)中基于離散 雷電點(diǎn)數(shù)據(jù)，在地理圖上生成和顯示其位置及區(qū)域密度的成圖方法。
背景技術(shù)：
電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(電網(wǎng)GIS系統(tǒng))，是采用地理信息(GIS)技術(shù)管理輸電、變電、 配電和低壓電網(wǎng)的專業(yè)信息系統(tǒng)，主要應(yīng)用于國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)下屬的省、地、縣等各級 供電局、電力局或者電力公司，實(shí)現(xiàn)輸、變、配、低壓電網(wǎng)的圖形管理、檔案維護(hù)、自動成圖和 拓?fù)浞治龅葮I(yè)務(wù)功能。電網(wǎng)GIS系統(tǒng)利用通用GIS系統(tǒng)的技術(shù)，把土地、河流、道路等電子 地圖作為背景，主體功能是實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中的線路、桿塔、變電所、配電站所、線路上設(shè)備的圖 形化的維護(hù)、查詢和分析。電網(wǎng)GIS系統(tǒng)主要處理的是具有電網(wǎng)拓?fù)溥B接的電網(wǎng)設(shè)備，而不是土地、河流、道 路等地物對象，因此具有電網(wǎng)相關(guān)的突出特點(diǎn)。電網(wǎng)GIS客戶端提供了可視化的界面用于 顯示電網(wǎng)資源，以圖形化的展現(xiàn)方式形象地表達(dá)電網(wǎng)資源的空間信息，通過電網(wǎng)GIS客戶 端可以方便地查看電網(wǎng)中各條線路的分布走向，以及于電力業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)在地理信息背 景下的圖形展示。通過直觀的圖形化處理的數(shù)據(jù)為電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度、各生產(chǎn)業(yè)務(wù)提供支撐和 參考。現(xiàn)有技術(shù)中為了提高電力企業(yè)預(yù)防和處理災(zāi)害的能力，就需要生成多種雷電位置 及區(qū)域密度圖形，直觀的反應(yīng)雷電對電力設(shè)備的影響，但是現(xiàn)有的方法都比較簡單，統(tǒng)計不 精確，分析不完整，于是便產(chǎn)生了采用基于電網(wǎng)GIS系統(tǒng)中配網(wǎng)拓?fù)涞念A(yù)控的方法來實(shí)現(xiàn) 預(yù)控的想法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，能夠生成多種 雷電位置及區(qū)域密度圖形，直觀的反應(yīng)雷電對電力設(shè)備的影響，提高電力企業(yè)預(yù)防和處理 災(zāi)害的能力。為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法， 包括下述步驟步驟1 將離散的雷擊點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化密度處理；步驟2 將規(guī)律離散的的網(wǎng)格化密度數(shù)據(jù)進(jìn)行等密度線線性處理；步驟3 自動將等密度線平滑處理成封閉曲線，并進(jìn)行填充生成雷電密度分布圖；步驟4 將雷電密度分布圖與電網(wǎng)GIS系統(tǒng)進(jìn)行疊加顯示。作為優(yōu)選，所述步驟1中具體包括根據(jù)雷電統(tǒng)計類型業(yè)務(wù)給定的網(wǎng)格劃分參數(shù) 對需要進(jìn)行分析的區(qū)域劃分成若干連續(xù)的等長寬的正方形網(wǎng)格；根據(jù)雷擊點(diǎn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計每 個網(wǎng)格中落雷點(diǎn)個數(shù)，作為該網(wǎng)格的雷擊密度值進(jìn)行下面計算。作為優(yōu)選，所述步驟2中具體包括將每個網(wǎng)格的左上角點(diǎn)作為密度值的代表點(diǎn)；
3按雷電統(tǒng)計業(yè)務(wù)劃分多個等密度值，該值的確定可以有多種方案按全局密度值平均劃分， 按給定密度等值劃分等；從全圖左上角網(wǎng)格邊線按X軸方向到Y(jié)軸的深度遍歷，發(fā)現(xiàn)有某點(diǎn) 或邊線兩頂點(diǎn)的中間值等于第一個等值時，開始第一條等值線繪制；通過上述點(diǎn)向周圍相 鄰邊線搜索等值點(diǎn)，并連線，使用這種方法直到該線封閉或與全圖邊界形成封閉時截止；繼 續(xù)在上述發(fā)現(xiàn)位置繼續(xù)搜索，直到完成該等值的所有等值線繪制；重復(fù)上述步驟完成所有 等值的等值線繪制。作為優(yōu)選，所述步驟3中具體包括依次將所有等值線各頂點(diǎn)按貝賽爾曲線方式 連接成平滑曲線；將曲線確認(rèn)封閉后于其他曲線組合形成面，并按照預(yù)定的顏色填充，最終 將所有統(tǒng)計區(qū)域填滿，形成等密度分布圖。作為優(yōu)選，所述步驟4中具體包括將生成的雷電密度分布圖半透明化；將半透明 的分布圖向右下分別偏移0. 5個網(wǎng)格邊長，并置于電網(wǎng)GIS圖上層顯示，最終完成基于電網(wǎng) 的雷電密度分布圖顯示。有益效果本發(fā)明采用上述技術(shù)方案提供一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，基于帶有地理信息位 置和時間標(biāo)記的離散雷電數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過與地理信息平臺結(jié)合，并經(jīng)過線性化處理，生成 多種雷電位置及區(qū)域密度圖形，通過疊加，使結(jié)果與電網(wǎng)拓?fù)渫瑘D顯示，直觀的反應(yīng)雷電對 電力設(shè)備的影響，并且經(jīng)過計算可以得到落雷點(diǎn)與電力線路走廊相交情況，提高了電力企 業(yè)預(yù)防和處理災(zāi)害的能力。
圖1是本發(fā)明方法的總體流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例數(shù)據(jù)網(wǎng)格劃分示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例等值線繪制過程的流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例等值線邊線遍歷順序示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例等值線逐點(diǎn)檢索過程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施 方式對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參照圖1是本發(fā)明方法的總體流程圖，詳述如下步驟1 將離散的雷擊點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化密度處理。根據(jù)雷電統(tǒng)計類型業(yè)務(wù)給定的網(wǎng)格劃分參數(shù)對需要進(jìn)行分析的區(qū)域劃分成若干 連續(xù)的等長寬的正方形網(wǎng)格，如圖2所示，通常為了較好的計算分析結(jié)果的精度網(wǎng)格的數(shù) 量不應(yīng)過小，但過密的劃分可能會導(dǎo)致最終展示結(jié)果中出現(xiàn)過多的“孤島”數(shù)據(jù)區(qū)域，影響 整體效果。因此劃分網(wǎng)格的密度具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)性，而在雷電統(tǒng)計中，對于每日統(tǒng)計結(jié) 果的分析通常網(wǎng)格的范圍應(yīng)在相對于地理中的3*3千米以上，才能得到較好的統(tǒng)計效果， 而對于更長期的統(tǒng)計進(jìn)行分析時，可以相對縮小網(wǎng)格大小，以提高結(jié)果的精度。根據(jù)網(wǎng)格劃分和通用的雷電數(shù)據(jù)可以統(tǒng)計出每個格中一段時間內(nèi)的雷擊的次數(shù)， 作為該格的雷擊密度代表值，通過這個密度值則可以進(jìn)行后續(xù)的等密度計算。
步驟2 將已經(jīng)網(wǎng)格化的密度數(shù)據(jù)進(jìn)行等密度線線性處理，形成多組等密度線。首先將每個網(wǎng)格的左上角點(diǎn)作為密度值的代表點(diǎn)，形成二維數(shù)組的數(shù)據(jù)形式。按雷電統(tǒng)計業(yè)務(wù)定義多個等密度值，該值的確定可以有多種方案按全局密度值 平均劃分，按給定密度等值劃分等。從全圖左上角網(wǎng)格邊線按X軸方向到Y(jié)軸的深度遍歷，如圖3，發(fā)現(xiàn)有某點(diǎn)或邊線 兩頂點(diǎn)的中間值等于第一個等值時，開始第一條等值線繪制。并且同時記錄下該點(diǎn)的位置 信息，位置信息的記錄由于通常點(diǎn)的位置在某條邊線上，因此需要記錄該線的位置(包括 起始位置、終止位置)，以及點(diǎn)在線上的某一位置(簡化后使用0-99范圍記錄)。通過上述點(diǎn)向周圍相鄰邊線及每個網(wǎng)格左上角至右下角連線搜索等值點(diǎn)，由于三 角形的等值點(diǎn)搜索方式更為簡單，所以上述方法是通過增加網(wǎng)格的對角線組成三角形進(jìn)行 遞歸查找的。具體方法見圖4流程圖，以此搜索后將所有點(diǎn)連接成封閉的或兩側(cè)與邊線相 交的等值線。在上述發(fā)現(xiàn)第一個等值點(diǎn)的位置繼續(xù)向下遍歷，直到找到之前沒有發(fā)現(xiàn)的新的等 值點(diǎn)，再次進(jìn)行上述遞歸遍歷，如此往復(fù)直到把同一等值的所有等值線取出。同理重新回到 數(shù)據(jù)頭查找其他等值的等值線，并把所有等值線按等值歸類記錄下來。步驟3 將計算得到的構(gòu)成每條等值線的點(diǎn)作為參數(shù)，形成封閉的貝賽爾曲線，將 等值線平滑化有利于直觀的查看和顯示。多條平滑后的等值線互相切割形成多個等值區(qū)域，利用形成每個區(qū)域的線代表的 等值確定每個區(qū)域代表的密度值區(qū)間，使用規(guī)定的顏色對等區(qū)間的區(qū)域進(jìn)行填充。并將所 有區(qū)塊組合成所有區(qū)域的雷電等密度圖。步驟4:由于步驟2進(jìn)行計算時代表點(diǎn)使用的時網(wǎng)格左上角點(diǎn)作為代表位置，因此 在進(jìn)行與電網(wǎng)拓?fù)鋱D以及地圖進(jìn)行疊加時需要向X軸和Y軸進(jìn)行0. 5個網(wǎng)格寬度的平移。將雷電等密度圖半透明后作為背景圖插入背景地圖以及電網(wǎng)拓?fù)鋱D之間，產(chǎn)生帶 有雷電信息的電網(wǎng)圖形。通過該圖可以方便直觀的查看雷電對電網(wǎng)中電力設(shè)備的影響。以上對本發(fā)明實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn) 行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的系統(tǒng)及方法；同時，對于本領(lǐng)域的 一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所 述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，包括下述步驟步驟1 將離散的雷擊點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化密度處理；步驟2 將規(guī)律離散的的網(wǎng)格化密度數(shù)據(jù)進(jìn)行等密度線線性處理；步驟3 自動將等密度線平滑處理成封閉曲線，并進(jìn)行填充生成雷電密度分布圖；步驟4 將雷電密度分布圖與電網(wǎng)GIS系統(tǒng)進(jìn)行疊加顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，其特征在于所述步驟1中具 體包括根據(jù)雷電統(tǒng)計類型業(yè)務(wù)給定的網(wǎng)格劃分參數(shù)對需要進(jìn)行分析的區(qū)域劃分成若干連 續(xù)的等長寬的正方形網(wǎng)格；根據(jù)雷擊點(diǎn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計每個網(wǎng)格中落雷點(diǎn)個數(shù)，作為該網(wǎng)格的雷 擊密度值進(jìn)行下面計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，其特征在于所述步驟2中 具體包括將每個網(wǎng)格的左上角點(diǎn)作為密度值的代表點(diǎn)；按雷電統(tǒng)計業(yè)務(wù)劃分多個等密度 值，該值的確定可以有多種方案按全局密度值平均劃分，按給定密度等值劃分等；從全圖 左上角網(wǎng)格邊線按X軸方向到Y(jié)軸的深度遍歷，發(fā)現(xiàn)有某點(diǎn)或邊線兩頂點(diǎn)的中間值等于第 一個等值時，開始第一條等值線繪制；通過上述點(diǎn)向周圍相鄰邊線搜索等值點(diǎn)，并連線，使 用這種方法直到該線封閉或與全圖邊界形成封閉時截止；繼續(xù)在上述發(fā)現(xiàn)位置繼續(xù)搜索， 直到完成該等值的所有等值線繪制；重復(fù)上述步驟完成所有等值的等值線繪制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，其特征在于所述步驟3中具 體包括依次將所有等值線各頂點(diǎn)按貝賽爾曲線方式連接成平滑曲線；將曲線確認(rèn)封閉后 于其他曲線組合形成面，并按照預(yù)定的顏色填充，最終將所有統(tǒng)計區(qū)域填滿，形成等密度分 布圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，其特征在于所述步驟4中具 體包括將生成的雷電密度分布圖半透明化；將半透明的分布圖向右下分別偏移0.5個網(wǎng) 格邊長，并置于電網(wǎng)GIS圖上層顯示，最終完成基于電網(wǎng)的雷電密度分布圖顯示。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雷電定位數(shù)據(jù)成圖方法，包括下述步驟步驟1將離散的雷擊點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化密度處理；步驟2將規(guī)律離散的的網(wǎng)格化密度數(shù)據(jù)進(jìn)行等密度線線性處理；步驟3自動將等密度線平滑處理成封閉曲線，并進(jìn)行填充生成雷電密度分布圖；步驟4將雷電密度分布圖與電網(wǎng)GIS系統(tǒng)進(jìn)行疊加顯示。能夠生成多種雷電位置及區(qū)域密度圖形，直觀的反應(yīng)雷電對電力設(shè)備的影響，提高電力企業(yè)預(yù)防和處理災(zāi)害的能力。
文檔編號G01R29/08GK102141587SQ201010588269
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者俞慶生, 俞輝, 劉強(qiáng), 宋金根, 張鷹, 樓平, 樊栽根, 章偉國, 陸利平 申請人:湖州電力局