專利名稱：雷電活動規律分析顯示方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種雷電活動規律分析顯示方法及裝置。
背景技術：
目前對雷電活動的統計分析手段，重點是在統計雷電的空間分布特性，其中的一 種分析方式是雷電日方式，其是關注單位網格中的年落雷天數，是將所需要統計分析的區 域劃分為二維平面的等間距矩形網格，以網格作為統計單元，統計每個網格中的年落雷天 數，但是在這種方式中， 一天當中聽到一次雷聲就算一個雷電日， 一天當中聽到多次的雷聲 也是只算一個雷電日，顯然不夠量化。目前的另一種分析方式是地閃密度圖方式，其是關注 歷年單位網格中的落雷個數，是將所需要統計分析的區域劃分為二維平面的等間距矩形網 格，以網格作為統計單元，以年為統計單位，統計每個網格中在一年或者多年中所發生的雷 電數量，然后根據每個網格的雷電地閃密度等級給每個網格著上不同的顏色，從而形成一 個覆蓋全區域的雷電的地閃密度圖。但是，由于這種方式是將大量的雷電活動過程都疊加 在一起，使得無法看出最主要的雷電活動走向，也無法看出月份或者季節性的雷電活動的 導向特征。此外，由于其僅僅只統計網格中在某些年份內的雷電數量，僅僅是大而粗放式地 對雷電進行分析，只能了解雷電的總體個數，無法反映出區域的雷電頻率(雷電頻率指某 個區域在雷云經過的時間段內雷云釋放雷電的個數)，具有相同密度的不同網格，雷電頻率 卻可能有巨大的差異，因而采用這種方式無法詳細了解雷云經過的次數以及每次雷電發生 的頻率。采用上述這兩種方式類對雷電活動進行分析統計，對于宏觀的輸電線路的規劃非 常有用，可以在規劃時使輸電線路盡量避免雷多的區域，但是對于微觀的防雷管理來說，卻 無法提供有效的數據來進行微觀上的管理。
發明內容
針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種雷電活動規律分析 顯示方法及雷電活動規律分析顯示裝置，其可以有效地分析出雷電的活動走向規律和雷電 的高頻發生區域。 為達到上述目的，本發明采用以下技術方案
—種雷電活動規律分析顯示方法，包括步驟 讀取儲存在計算機數據庫、與選定區域位置范圍相對應、且位于預設時間段內的 雷電監測數據； 以位于預定集合的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測數據為第 一當前點創建一個時空雷電聚類； 查詢所述預定集合中與第一當前點的時間距離位于第一時間閾值之內、經緯度距 離位于經緯度閾值之內的鄰近點； 若查詢到鄰近點，將查詢到的鄰近點加入當前時空雷電聚類，計算加入了鄰近點 后的時空雷電聚類的平均點，將所述平均點的時間信息設定為所述第一時間點的時間信息，并以所述平均點更新所述第一當前點； 若未查詢到鄰近點，判斷所述預定集合中的雷電監測數據是否已查詢完畢；
若否，以所述預定集合中的下一鄰近點作為新的第一當前點創建新的時空雷電聚 類； 若是，將雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的時空雷電聚類中的各雷電監
測數據對應的雷電事件在地圖上顯示。 —種雷電活動規律分析顯示方法，包括 讀取單元，用于根據選定區域位置范圍、預設時間段，讀取儲存在計算機數據庫、
與所述選定區域位置范圍相對應、且位于所述預設時間段內的雷電監測數據； 與所述讀取單元相連接的時空聚類單元，用于將預定集合中與第一當前點的時間
距離在第一時間閾值之內、經緯度距離在經緯度閾值之內的各雷電監測數據加入到同一個
時空雷電聚類中，該第一當前點為所述預定集合所剩的雷電監測數據中時間在前/在后的
第一個雷電監測數據、或者當前時空雷電聚類中的各雷電監測數據的平均點，該平均點的
時間信息為所述第一個雷電監測數據的時間信息，所述讀取的雷電監測數據包括所述預定
集合中的雷電監測數據； 與所述時空聚類單元相連接的顯示單元，用于將雷電監測數據個數大于第一預設
數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯示。 根據本發明方案，在需要對某個區域范圍、某個時間段內的雷電進行統計分析以
處理顯示時，先讀取出與該區域范圍、該時間段對應的雷電監測數據，然后針對該些雷電監
測數據進行時空上的雷電聚類分析，將時間距離在第一時間閾值之內、經緯度距離在經緯
度閾值之內的雷電監測數據加入到同一個時空雷電聚類中，然后再將雷電監測數據個數大
于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯
示，因此，位于同一個時空雷電聚類中的雷電監測數據對應的各雷電事件，時間、空間上最
接近，位于同一個時空范圍，更容易相互之間具備有關聯關系的雷電事件，同時，由于只是
顯示了雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電事件，對于
一些零散的雷電并未在地圖上進行顯示，所顯示的都是在某些時間段落雷比較多的核心區
域，因而也可以更有效地分析出雷電的活動走向規律和雷電的高頻發生區域。
圖1是本發明的雷電活動規律分析顯示方法實施例一的流程示 圖2是本發明的雷電活動規律分析顯示方法實施例二的流程示 圖3是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例一的結構示 圖4是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例二的結構示 圖5是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例三的結構示 圖6是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例四的結構示 圖7是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例五的結構示 圖8是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例六的結構示
意圖; 意圖; 意圖; 意圖; 意圖; 意圖; 意圖。
具體實施例方式
考慮到對于任何一個有時間因素的系統，除了具有一定的空間大小分布行為，例如
背景技術：
部分所提及的地閃密度圖、雷電日等方式中的雷電數據的密度、強度分布等等之外，
其發生時間也會構成一個時間序列，這個時間序列中就會有時間分布特征。而一般來說，對于
雷電系統而言，其落雷事件的出現可能具有一定的關聯性，例如某一時間段內連續落雷等等，
而各雷電事件的相關性主要是表現在各雷電事件所發生時間的叢集性以及空間的叢集性，因
此，本發明方案中的雷電活動規律分析顯示方法及裝置，主要是對雷電事件在時間和空間上
的分布進行統計分析，對雷電進行時空的分析，然后清除掉其中沒有關聯性或者關聯性很小
的雷電事件，以有效地分析出雷電的活動走向規律和雷電的高頻發生區域。 以下針對本發明的雷電活動規律分析顯示方法及裝置進行詳細闡述。 實施例一 如圖1所示，是本發明的雷電活動規律分析顯示方法實施例一的流程示意圖，其 包括步驟 步驟S101 :讀取儲存在計算機數據庫、與選定區域位置范圍相對應、且位于預設 時間段內的雷電監測數據，進入步驟S102 ; 步驟S102 :以位于預定集合的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測 數據為第一當前點創建一個時空雷電聚類，這里的預定集合為由上述步驟SIOI中所讀取 的雷電監測數據所組成的集合，進入步驟S103 ; 步驟S103 :查詢上述預定集合中與第一當前點的時間距離位于第一時間閾值之 內、經緯度距離位于經緯度閾值之內的鄰近點，若查詢到鄰近點，則進入步驟S104，若未查 詢到鄰近點，則進入步驟S105 ; 步驟S104 :將查詢到的鄰近點加入當前時空雷電聚類，計算加入了鄰近點后的時 空雷電聚類的平均點，將上述第一當前點的時間信息設定為該平均點的時間信息，并以該 平均點更新所述第一當前點，然后返回步驟S103 ; 步驟S105 :判斷當前預定集合中的雷電監測數據是否已查詢完畢，即該預定集合 中的任意一個雷電監測數據是否已位于其中一個時空雷電聚類中，若否，進入步驟S106，若 是，進入步驟S107 ; 步驟S106 :以上述預定集合中的下一鄰近點作為新的第一當前點創建新的時空 雷電聚類，然后返回步驟S103 ; 步驟S107 :將雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的時空雷電聚類中的各 雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯示，這里的第一預設數據閾值可以根據實際需要 自由設定。 根據本實施例中的雷電活動規律分析顯示方法，在需要對某個區域范圍、某個時 間段內的雷電進行統計分析、處理顯示時，先讀取出與該區域范圍、該時間段對應的雷電監 測數據，然后針對該些雷電監測數據進行時空上的雷電聚類分析，將時間距離在第一時間 閾值之內、經緯度距離在經緯度閾值之內的雷電監測數據加入到同一個時空雷電聚類中， 然后再將雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電監測數 據對應的雷電事件在地圖上顯示，因此，位于同一個時空雷電聚類中的雷電監測數據對應 的各雷電事件，時間、空間上最接近，位于同一個時空范圍，更容易是相互之間具備有關聯關系的雷電事件，同時，由于只是顯示了雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電事件，對于一些零散的雷電并未在地圖上進行顯示，所顯示的都是在某些時間段落雷比較多的核心區域，因而也可以更有效地分析出雷電的活動走向規律和雷電的高頻發生區域。 如上所述，本實施例中的方案是從時間、空間兩大要素上進行聚類分析過程來尋找規律，不僅展示了雷電活動與時間(例如日、月份、年份)的關系，更可以同時展示雷電與地形的相關性，便于透徹地了解雷電的活動規律，為因地制宜和因時制宜地采取防雷措施、有針對性地雷電預防、減少雷電故障、避免造成設備和財產的損失等提供了基礎。此外，該分析方法還可以用于指導電力行業例如架空輸電線路、變電站以及建筑物等設施的防雷保護和管理，為防雷設計、改造提供了有效的科學依據。 此外，考慮到在所讀取的雷電監測數據的數量較多時，上述時空聚類過程所需要分析的雷電監測數據的數目也較多，且各雷電監測數據的時間、經緯度位置相對比較雜亂無章，因而在進行時空聚類過程時計算量巨大，為此，為了在一定程度上提高處理效率，可以事先對所讀取的各雷電監測數據按時間進行排序，從而在后續的時空聚類分析過程中，更易于查詢到位于第一時間閾值之內的各雷電監測數據，可以以此提高效率，即，在上述步驟S101與步驟S102之間還包括步驟S1012 : 步驟S1012 :對所述與選定區域位置范圍相對應、且位于預設時間段內的雷電監測數據按時間排序，其中在按時間進行排序時，可以按時間先后進行排序，也可以是將時間在最后的雷電監測數據排序在最前。 此時，上述步驟S102中的預定集合，是已經進行了時間排序的所讀取的雷電監測數據的集合。 其中，考慮到在通常情況下，每年的雷電過程從2月份開始至10月份基本結束，年與年之間的雷電活動時間間隔長達4個月左右，因此，在對預設時間段進行設定時，可以將該預設時間段設定為某年的時間，根據實際需要，該預設時間段也可以是設定為其他的時間范圍，例如連續的某些年份、某些月份、或者其他的時間范圍等等。 在對第一時間閾值和經緯度閾值進行設定時，可以根據不同地區的實際落雷情況自主調節，同時還可以結合雷電定位系統本身的誤差以及風速等影響來定制。例如，這里的第一時間閾值可以設定為5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘等值，這里的經緯度閾值可以設定為O. 02經度*0. 02緯度，當然，根據實際需要，第一時間閾值和經緯度閾值也可以設定為
是其他值，在此不予贅述。
實施例二 在上述實施例一的方案中，是對所讀取的雷電監測數據進行時空聚類分析，而在實際的雷電分析過程中，所需要進行分析的具體的區域范圍的、在某個相對較長的時間范圍內的雷電監測數據的數目會很多，即便是進行了上述步驟S1012的時間排序的過程，由于數據量過大，在進行時空聚類分析時仍然會存在效率低的問題。考慮到在某個相對較長的時間范圍內，例如一年，通常在某些時間區間內的雷電個數比較多，因此可先從時間上進行聚類分析，再針對各時間聚類進行時空聚類的分析過程，這樣在進行時空聚類分析時，每次時空聚類分析所要分析的雷電數目大大減少，從而可以提高對雷電活動規律分析顯示示時的效率。
如圖2所示，是本發明的雷電活動規律分析顯示方法實施例二的流程示意圖，在 本實施例中，與上述實施例一的不同之處主要在于，其是先從時間上進行聚類分析，再針對 各時間雷電聚類進行上述實施例一中的時空聚類分析。 如圖2所示，本實施例中的雷電活動規律分析顯示方法包括步驟 步驟S201 :讀取儲存在計算機數據庫、與選定區域位置范圍相對應、且位于預設
時間段內的雷電監測數據，進入步驟S202 ; 步驟S202 :以上述讀取的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測數據 為第二當前點創建一個時間雷電聚類，進入步驟S203 ; 步驟S203 :查詢上述讀取的雷電監測數據中與第二當前點的時間距離位于第二 時間閾值之內的鄰近點，若查詢到鄰近點，則進入步驟S204，若未查詢到鄰近點，則進入步 驟S205 ; 步驟S204 :將查詢到的鄰近點加入當前時間雷電聚類，并以新加入當前時間空雷 電聚類的鄰近點更新第二當前點，然后返回步驟S203 ; 步驟S205 :判斷上述讀取的雷電監測數據是否均已查詢完畢，即讀取的任意一個 雷電監測數據中是否已加入到某個時間雷電聚類中，若否，則進入步驟S206 ;若是，則進入 步驟S207 ; 步驟S206 :以上述讀取的雷電監測數據中的下一鄰近點作為新的第二當前點創 建一個新的時間雷電聚類，然后返回步驟S203 ; 步驟S207 :以位于預定集合的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測 數據為第一當前點創建一個時空雷電聚類，這里的預定集合分別為上述形成的時間雷電聚 類，進入步驟S208 ; 步驟S208 :查詢上述預定集合中與第一當前點的時間距離位于第一時間閾值之 內、經諱度距離位于經諱度閾值之內的鄰近點，若查詢到鄰近點，則進入步驟S209，若未查 詢到鄰近點，則進入步驟S210 ; 步驟S209 :將查詢到的鄰近點加入當前時空雷電聚類，計算加入了鄰近點后的時 空雷電聚類的平均點，將該平均點的時間信息設定為所述第一時間點的時間信息，并以該 平均點更新所述第一當前點，并返回上述步驟S208 ; 步驟S210 :判斷該預定集合中的雷電監測數據是否已查詢完畢，即該預定集合中 的任意一個雷電監測數據都已位于其中一個時空雷電聚類中，若否，則進入步驟S211，若 是，則進入步驟S212 ; 步驟S211 :以所述預定集合中的下一鄰近點作為新的第一當前點創建新的時空 雷電聚類，返回上述步驟S209 ; 步驟S212 :將雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的時空雷電聚類中的各 雷電監測數據對應的雷電時間在地圖上顯示。 其中，上述步驟S212，可以是在已針對所有的時間雷電聚類進行了上述時空聚類 的過程之后進行。 其中，考慮到在所讀取的雷電監測數據的數量較多時，進行上述時間聚類過程時 所需要進行分析的雷電監測數據的數目也較多，且各雷電監測數據的時間相對比較雜亂無 章，因而在進行時間聚類過程時計算量較大，為此，為了在一定程度上提高處理效率，可以事先對所讀取的各雷電監測數據按時間進行排序，從而在后續的時間聚類分析過程中，更 易于查詢到位于第二時間閾值之內的各雷電監測數據，從而以此提高效率，即，在上述步驟 S201與步驟S202之間還包括步驟S2012 : 步驟S2012 :對上述與選定區域位置范圍相對應、且位于預設時間段內的雷電監 測數據按時間排序，其中在按時間進行排序時，可以按時間先后進行排序，也可以是將時間 在最后的雷電監測數據排序在最前。 此時，在上述步驟S204中，在以新加入當前時間聚類的鄰近點更新第二當前點 時，由于事先已經對各雷電監測數據按時間進行排序，因此，在更新第二當前點時，可以直 接以處于時間范圍的最邊界的鄰近點來更新，即，更新第二當前點的鄰近點為新加入當前 時間雷電聚類的鄰近點中時間順序上最后/最前的鄰近點。 基于上述相同的理由，在對預定集合中的各雷電監測數據進行時空聚類的分析
時，也可以事先對其按時間進行排序，即在步驟S205與步驟S207之間還包括步驟S2057 : 步驟S2057 :對預定集合中的雷電監測數據按時間排序，其中在按時間進行排序
時，可以按時間先后進行排序，也可以是將時間在最后的雷電監測數據排序在最前。 其中，考慮到在通常情況下，每年的雷電過程從2月份開始至10月份基本結束，年
與年之間的雷電活動時間間隔長達4個月左右，因此，在對預設時間段進行設定時，可以將
該預設時間段設定為某年的時間，此時，該預設時間段內的各雷電監測數據可以看作為已
經按照時間分析好了的時間聚類，各年份的雷電監測數據均可視作已經按照時間分析好了
的時間雷電聚類。根據實際需要，該預設時間段也可以是設定為其他的時間范圍，例如連續
的某些年份、某些月份或者其他時間范圍等等。 另外，在進行了時間聚類的分析過程之后，某些時間雷電聚類中的雷電監測數據
的數目會相對較多，但是對其中的一些時間雷電聚類而言，數目可能會很少，甚至于可能只
有幾個，對這些時間雷電聚類進行時空上的聚類分析意義不大，因此，在進行時空聚類分析
時，可以是只針對雷電監測數據的數量達到一定數目的大的時間雷電聚類進行，此時，上述
步驟S2057以及步驟S207中的預定集合，是指雷電監測數據的數目大于了第二預設數據閾
值的時間雷電聚類，這里的第二預設數據閾值可以根據實際需要自由設定。 此外，上述第二時間閾值的設定，可以是以分鐘、小時、天數、月份、甚至年份等為
單位，根據實際需要可以設定為不同的值，且第二時間閾值通常大于第一時間閾值。 本實施例中的其他技術特征與上述實施例一中的相同，在此不予贅述。 根據上述本發明的雷電活動規律分析顯示方法，本發明還提供一種雷電活動規律
分析顯示裝置，以下針對本發明的雷電活動規律分析顯示裝置的各具體實施例進行詳細闡述。 實施例一 圖3是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例一的結構示意圖，如圖3所示， 本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置包括 讀取單元301，用于讀取儲存在計算機數據庫、與選定區域位置范圍相對應、且位 于預設時間段內的雷電監測數據； 與讀取單元301相連接的時空聚類單元302，用于將預定集合中與第一當前點的 時間距離在第一時間閾值之內、經緯度距離在經緯度閾值之內的各雷電監測數據加入到同
9一個時空雷電聚類中，該第一當前點為上述預定集合所剩的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測數據、或者是當前時空雷電聚類中的各雷電監測數據的平均點，該平均點的時間信息為上述第一個雷電監測數據的時間信息，上述讀取的雷電監測數據包括了該預定集合的雷電監測數據； 與時空聚類單元302相連接的顯示單元307，用于將雷電監測數據個數大于第一
預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯示。
根據本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置，在需要對某個區域范圍、某個時間段內的雷電進行統計分析、處理顯示時，先由讀取單元301讀取出與該區域范圍、該時間段對應的雷電監測數據，然后由時間聚類單元302針對該些雷電監測數據進行時空上的雷電聚類分析，將時間距離在第一時間閾值之內、經緯度距離在經緯度閾值之內的雷電監測數據加入到同一個時空雷電聚類中，然后由顯示單元307將雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯示，因此，位于同一個時空雷電聚類中的雷電監測數據對應的各雷電事件，時間、空間上最接近，位于同一個時空范圍，更容易是相互之間具有關聯關系的雷電事件，同時，由于只是顯示了雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電事件，對于一些零散的雷電并未在地圖上進行顯示，所顯示的都是在某些時間段落雷比較多的核心區域，因而也可以更有效地分析出雷電的活動走向規律和雷電的高頻發生區域。 如上所述，本實施例中的分析方法是從時間、空間兩大要素上進行聚類計算來尋找規律，不僅展示了雷電活動與時間(例如日、月份、年份)的關系，更可以同時展示雷電與地形的相關性，便于透徹地了解雷電的活動規律，為因地因時制宜地采取防雷措施、有針對性地雷電預防、減少雷電故障、避免造成設備和財產的損失等提供了基礎。此外，該分析方法還可以用于指導電力行業例如架空輸電線路、變電站以及建筑物等設施的防雷保護和管理，為防雷設計、改造提供了有效的科學依據。 此外，考慮到基于不同的考慮因素，所需要分析的區域范圍、時間段等可能有所不同，因此需要能夠對這些參數進行自由設定，所以，本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置還可以包括有 與讀取單元301、時空聚類單元302、以及顯示單元307相連接的參數設定單元303，用于對上述選定區域位置范圍、預設時間段、第一時間閾值、經緯度閾值、以及第一預設數據閾值進行設定。其中，參數設定單元303在對這些參數進行設定時，可以是由用戶通過人機界面來輸入設定，在此不予贅述。 其中，在本實施例中，上述預定集合是由讀取單元301所讀取的各雷電監測數據所組成的集合。 此外，考慮到在通常情況下，每年的雷電過程從2月份開始至10月份基本結束，年與年之間的雷電活動時間間隔長達4個月左右，因此，在對預設時間段進行設定時，可以將該預設時間段設定為某年的時間，根據實際需要，該預設時間段也可以是設定為其他的時間范圍，例如連續的某些年份、某些月份等等。 在對第一時間閾值和經緯度閾值進行設定時，可以根據不同地區的實際落雷情況自主調節，同時還可以結合雷電定位系統本身的誤差以及風速等影響來定制。例如，這里的第一時間閾值可以設定為5分鐘、1Q分鐘、15分鐘、2Q分鐘等值，這里的經緯度閾值可以設定為0. 02經度*0. 02緯度，當然，根據實際需要，第一時間閾值和經緯度閾值也可以設定為
是其他值，在此不予贅述。 實施例二 圖4是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例二的結構示意圖，在本實施例中，與上述實施例一的不同之處主要在于，本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置還包括 第一排序單元304，該第一排序單元304連接于讀取單元301與時空聚類單元302之間，用于對讀取單元301所讀取的各雷電監測數據按時間進行排序。此時，應用在時空聚類單元302中的預定集合為經第一排序單元304排序后的、讀取單元301所讀取的雷電監測數據所組成的集合。 在本實施例的方案中，考慮到在所讀取的雷電監測數據的數量較多時，時空聚類單元302在進行時空聚類過程時，所需要進行分析的雷電監測數據的數目較多，且各雷電監測數據的時間、經緯度位置相對比較雜亂無章，在進行時空聚類過程時計算量巨大，為此，通過第一排序單元304對所讀取的各雷電監測數據按時間進行排序，從而時空聚類單元302在時空聚類分析過程中，更易于查詢到位于第一時間閾值之內的各雷電監測數據，可以以此提高效率。 本實施例中的其他技術特征與實施例一中的相同，在此不予贅述。
實施例三 圖5是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例三的結構示意圖，與上述實施
例一的不同之處主要在于，本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置還包括 時間聚類單元305，該時間聚類單元305連接于讀取單元301與時空聚類單元302
之間，該時間聚類單元305還同時與參數設定單元303相連接，用于將讀取單元301所讀取
的雷電監測數據中與第二當前點的時間距離位于第二時間閾值之內的各雷電監測數據加
入到同一個時間雷電聚類中，該第二當前點為所剩的雷電監測數據中時間在前/在后的第
一個雷電監測數據、或者新加入當前時間雷電聚類的雷電監測數據，這里的所剩的雷電監
測數據是指尚未加入到任何一個時間雷電聚類中的雷電監測數據。 此時，應用在時空聚合單元302中的預定集合為時間聚類單元305操作后的各時
間雷電聚類。且參數設定單元303同時還用于對第二時間閾值的設定。 在本實施例的方案中，考慮到在實際的雷電分析過程中，通常是對某個具體的區
域范圍內的雷電進行分析，在該區域范圍、時間范圍內的雷電監測數據的數目會很多，數據
量大，會存在效率低的問題。因此，通過先從時間上進行時間聚類分析，從而再針對各時間
雷電聚類進行時空聚類的分析過程，這樣在進行時空聚類分析時，每次時空聚類分析所要
分析的雷電數目大大減少，從而可以提高對雷電活動規律分析顯示時的效率。 另外，在通過時間聚類單元305進行了時間聚類的分析過程之后，某些時間雷電
聚類中的雷電監測數據的數目會相對較多，但是對其中的一些時間雷電聚類而言，數目可
能會很少，甚至于可能只有幾個，對這些時間雷電聚類進行時空上的聚類分析意義不大，因
此，在進行時空聚類分析時，可以是只針對雷電監測數據的數量達到一定數目的大的時間
雷電聚類進行，此時，應用在時空聚類單元302中的預定集合為雷電監測數據的數目大于
了第二預設數據閾值的時間聚類，這里的第二預設數據閾值可以根據實際需要自由設定。
本實施例中的其他技術特征與上述實施例一中的相同，在此不予贅述。
實施例四 圖6是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例四的結構示意圖，在本實施例 中，與上述實施例三的不同之處主要在于，本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置還包 括 第一排序單元304，該第一排序單元304連接于讀取單元301與時間聚類單元305 之間，用于對讀取單元301所讀取得到的各雷電監測數據按時間進行排序。此時，應用在時 間聚類單元305中的各雷電監測數據為經第一排序單元304排序后的、讀取單元301所讀 取的雷電監測數據。 在本實施例的方案中，考慮到在所讀取的雷電監測數據的數量較多時，時間聚類 單元305在進行時間聚類過程時，所需要進行分析的雷電監測數據的數目較多，且各雷電 監測數據的時間相對比較雜亂無章，因而在進行時間聚類分析過程時計算量巨大，為此，先 通過第一排序單元304對讀取單元301所讀取的各雷電監測數據按時間進行排序，從而時 間聚類單元305在時間聚類分析過程中，更易于查詢到位于第二時間閾值之內的各雷電監 測數據，可以以此提高效率。 此時，若是已經建立了的時間雷電聚類，由于所讀取的各雷電監測數據已經按時 間進行排序，因此，在向當前時間雷電聚類中增加了新的雷電監測數據時，新的第二當前點 可以是新加入當前時間雷電聚類的時間順序上最后/最前的雷電監測數據。
本實施例中的其他技術特征與實施例三中的相同，在此不予贅述。
實施例五 圖7是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例五的結構示意圖，在本實施例 中，與上述實施例三的不同之處主要在于，本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置還包 括 第二排序單元306，該第二排序單元306連接于時間聚類單元305與時空聚類單 元302之間，用于對時間聚類單元305所得到的各時間雷電聚類中的各雷電監測數據按時 間進行排序。此時，應用在時空聚類單元302中的預定集合分別為經第二排序單元306排 序后的各時間雷電聚類。 在本實施例的方案中，考慮到在某個時間雷電聚類中的雷電監測數據的數量較多 時，時空聚類單元302在進行時空聚類過程時，所需要進行分析的雷電監測數據的數目較 多，且各雷電監測數據的時間、經緯度位置相對比較雜亂無章，因而在進行時空聚類過程時 計算量巨大，為此，通過第二排序單元306對時間雷電聚類中的雷電監測數據按時間進行 排序，從而時空聚類單元302在時空聚類分析過程中，更易于查詢到位于第一時間閾值之 內的各雷電監測數據，可以以此提高效率。 本實施例中的其他技術特征與實施例三中的相同，在此不予贅述。
實施例六 圖8是本發明的雷電活動規律分析顯示裝置實施例六的結構示意圖，在本實施例 中，與上述實施例四的不同之處主要在于，本實施例中的雷電活動規律分析顯示裝置還包 括 第二排序單元306，該第二排序單元306連接于時間聚類單元305與時空聚類單
12元302之間，用于對時間聚類單元305所得到的各時間雷電聚類中的各雷電監測數據按時 間進行排序。此時，應用在時空聚類單元302中的預定集合分別為經第二排序單元306排 序后的各時間雷電聚類。 在本實施例的方案中，考慮到在某個時間雷電聚類中的雷電監測數據的數量較多 時，時空聚類單元302在進行時空聚類過程時，所需要進行分析的雷電監測數據的數目較 多，且各雷電監測數據的時間、經緯度位置相對比較雜亂無章，因而在進行時空聚類過程時 計算量巨大，為此，通過第二排序單元306對時間雷電聚類中的雷電監測數據按時間進行 排序，從而時空聚類單元302在時空聚類分析過程中，更易于查詢到位于第一時間閾值之 內的各雷電監測數據，可以以此提高效率。 本實施例中的其他技術特征與實施例四中的相同，在此不予贅述。 本發明的各雷電活動規律分析顯示裝置在進行時間聚類、時空聚類等具體分析過
程時，可以參見上述本發明的雷電活動規律分析顯示方法，在此不予贅述。 以上所述的本發明實施方式，并不構成對本發明保護范圍的限定。任何在本發明
的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護范
圍之內。
權利要求
一種雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，包括步驟讀取儲存在計算機數據庫、與選定區域位置范圍相對應且位于預設時間段內的雷電監測數據；以位于預定集合的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測數據為第一當前點創建一個時空雷電聚類，所述讀取的雷電監測數據包括所述預定集合的雷電監測數據；查詢所述預定集合中與第一當前點的時間距離位于第一時間閾值之內、經緯度距離位于經緯度閾值之內的鄰近點；若查詢到鄰近點，將查詢到的鄰近點加入當前時空雷電聚類，計算加入了鄰近點后的時空雷電聚類的平均點，將所述平均點的時間信息設定為所述第一時間點的時間信息，并以所述平均點更新所述第一當前點；若未查詢到鄰近點，判斷所述預定集合中的雷電監測數據是否已查詢完畢；若否，以所述預定集合中的下一鄰近點作為新的第一當前點創建新的時空雷電聚類；若是，將雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的時空雷電聚類中的各雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯示。
2. 根據權利要求1所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，在讀取了雷電監 測數據之后、以時間在前/在后的第一個雷電監測數據創建時空雷電聚類之前，還包括步 驟對所述與選定區域位置范圍相對應、且位于預設時間段內的雷電監測數據按時間排序。
3. 根據權利要求1所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，在讀取了雷電監 測數據之后、以第一個雷電監測數據創建時空聚類之前，還包括步驟以所述讀取的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測數據為第二當前點 創建一個時間雷電聚類；查詢所述讀取的雷電監測數據中與第二當前點的時間距離位于第二時間閾值之內的 鄰近點；若查詢到鄰近點，將查詢到的鄰近點加入當前時間雷電聚類，并以新加入當前時間雷電聚類的鄰近點更新所述第二當前點；若未查詢到鄰近點，判斷所述讀取的雷電監測數據是否已查詢完畢； 若否，以所述讀取的雷電監測數據中的下一鄰近點作為新的第二當前點創建新的時間雷電聚類；若是，進入所述以預定集合的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監測數據 為第一當前點創建一個時空雷電聚類的步驟。
4. 根據權利要求3所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于 在讀取了雷電監測數據之后、以時間在前/在后的第一個雷電監測數據創建時間雷電聚類之前，還包括步驟對所述對應于選定區域位置范圍、且位于預設時間段內的雷電監測數據按時間排序； 和/或所述預定集合為雷電監測數據的數目大于第二預設數據閾值的時間雷電聚類。
5. 根據權利要求3或4所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于所述更新第 二當前點的鄰近點為新加入當前時間雷電聚類的鄰近點中時間順序上最后/最前的鄰近 點。
6. —種雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，包括讀取單元，用于根據選定區域位置范圍、預設時間段，讀取儲存在計算機數據庫、與所 述選定區域位置范圍相對應、且位于所述預設時間段內的雷電監測數據；與所述讀取單元相連接的時空聚類單元，用于將預定集合中與第一當前點的時間距離 在第一時間閾值之內、經緯度距離在經緯度閾值之內的各雷電監測數據加入到同一個時空 雷電聚類中，該第一當前點為所述預定集合所剩的雷電監測數據中時間在前/在后的第一 個雷電監測數據、或者當前時空雷電聚類中的各雷電監測數據的平均點，該平均點的時間 信息為所述第一個雷電監測數據的時間信息，所述讀取的雷電監測數據包括所述預定集合 中的雷電監測數據；與所述時空聚類單元相連接的顯示單元，用于將雷電監測數據個數大于第一預設數據 閾值的各時空雷電聚類中的各雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯示。
7. 根據權利要求6所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，還包括 連接于所述讀取單元與所述時空聚類單元之間的第一排序單元，用于對所述讀取單元所讀取的各雷電監測數據按時間進行排序。
8. 根據權利要求6所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，還包括連接于所述讀取單元與所述時空聚類單元相連接的時間聚類單元，用于將雷電監測數 據中與第二當前點的時間距離位于第二時間閾值之內的各雷電監測數據加入到同一個時 間雷電聚類中，所述第二當前點為所剩的雷電監測數據中時間在前/在后的第一個雷電監 測數據、或者新加入當前時間雷電聚類的雷電監測數據。
9. 根據權利要求8所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，還包括 連接于所述讀取單元與所述時間聚類單元之間的第一排序單元，用于對所述讀取單元所讀取的各雷電監測數據按時間進行排序。
10. 根據權利要求8或9所述的雷電活動規律分析顯示方法，其特征在于，還包括 連接于所述時間聚類單元與所述時空聚類單元之間第二排序單元，用于各時間雷電聚類中的各雷電監測數據按時間進行排序。
全文摘要
雷電活動規律分析顯示方法及裝置，先讀取出與選定區域位置范圍、預設時間段對應的雷電監測數據，針對該些雷電監測數據進行時空上的聚類分析，將時間距離在第一時間閾值之內、經緯度距離在經緯度閾值之內的雷電監測數據加入到同一個時空雷電聚類，再將雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電監測數據對應的雷電事件在地圖上顯示，由于位于同一時空雷電聚類中的雷電監測數據對應的各雷電事件位于同一時空范圍，同時，由于只顯示雷電監測數據個數大于第一預設數據閾值的各時空雷電聚類中的各雷電事件，零散的雷電并未顯示，所顯示的都是落雷比較多的核心區域，可以更有效地分析出雷電的活動走向規律和雷電的高頻發生區域。
文檔編號G06F17/00GK101794273SQ201010122808
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月8日 優先權日2010年3月8日
發明者周妙林, 楊成城, 江聰世, 胡誠, 蘇杏志, 豆朋, 金向朝, 陸培鈞, 黃松波 申請人:廣東電網公司佛山供電局;武漢大學