r>[0050] 1. 5、按照步骤1. 4建立的指标体系数据组织成m个变量，得到mXn矩阵M1
1其中η表示为步骤1. 4中的指标体系数量；
[0052] 1. 6、将M1的111个变量采用如下公式进行标准化处理，使每个变量平均值为0,均方 差为1，得到消除量纲和数量级影响的标准化处理后的数据矩阵M2, CN 105184668 A 说明书 5/7 页
[0054] 其中，指标Xj的均值
标准差
[0055] 1.7、采用欧氏距离作为相似度指标，按照上述公式计算不同原始分类中样本聚类 距离，得到反应各个分类之间输电线路山火风险分布强度差异的mXm阶对称矩阵D1;
[0057] 其中，山」表示变量X ;= (X ^ X2，…，xk)和变量y;= (y y2，…，yk)之间的距离，k 为表征输电线路山火风险分布区域的指标数，反映两个地区之间输电线路山火风险分布强 度的差异；
[0058] 1. 8、在步骤1. 7得到的对称矩阵中D1取出最小值dPiq，取其中相似的第p和q类， 将相似分类合并成新类Z，即分类Z = {zp，Zq};
[0059] I. 9、按照如下公式得到新类z与其余类之间的距离；对于包含不止一个变量的 类，得到反映原分类与新类之间输电线路山火风险分布强度差异的（m-1) X (m-1)阶对称 矩阵，
[0060] dz，.j = η?η{(1ρ，." 〇，其中，j = 1，2,…，n，j 乒 P，q ;
[0061] I. 10、在（m-1)阶对称矩阵中查找出最小值dp，v，取其中相似的第P和q类，将相 似分类合并成新类z ;
[0062] 1. 11、重复上述步骤的1.7和1.8,直至全部初始分类归并为一类并记录聚类过 程，并根据聚类结果图，按需选择分类数；
[0063] 1. 12、按照所选择的分类数划分输电线路山火风险分布区域。
[0064] 优选地，η个指标体系的指数主要包括历史日降水量、历史日火点数、春节火点占 全年火点数比例、清明节火点占全年火点数比例、植被类型、历史山火跳闸次数等指标。
[0065] 具体实施例1 :全国范围区域划分：
[0066] (1)、按照行政区域将全国除港澳台海南四个地区外的范围划分为30个初始类， 即每个省级行政区域自成一类。
[0067] (2)、将卫星监测火点数据按照省级行政区域统计每个行政区域从2001年1月1 日~2012年12月31日12年的累加日火点次数。
[0068] (3)、将地面气象观测站数据按照省级行政区域统计每个行政区域从2001年1月 1日~2012年12月31日12年的累加日降水量。
[0069] (4)、建立表征输电线路风险分布区域划分指标体系，主要包括历史累积日降水量 366个指标⑴~1 366)、历史累积日火点数（I367~1 732)、春节火点占全年火点数比例I733、清 明节火点占全年火点数比例I734、植被易燃等级I735、历史山火跳闸次数I736等指标，共736 个指标。
[0070] (5)、根据步骤⑷建立的指标体系将数据组织成30个变量，
[0071] 得到 30X736 矩阵 M1。
[0073] (6)、将M1的111个变量采用公式①进行标准化处理，使每个变量平均值为0,均方差 为1，从而得到消除量纲和数量级影响的标准化处理后的数据矩阵M2。
[0075] 其中，指标Xj的均
，标准差，
[0077] (7)、采用欧氏距离作为相似度指标，按照公式②计算不同原始分类中样本聚类距 离，得到反应各个分类之间输电线路山火风险分布强度差异的mXm阶对称矩阵Dp
[0079] 其中，山」表示变量X ;= (X X2，…，xk)和变量y;= (y η y2，…，yk) (k为表征输电 线路山火风险分布区域的指标数）之间的距离，反映两个地区之间输电线路山火风险分布 强度的差异。
[0080] (8)、在步骤（7)得到的对称矩阵中D1查找出最小值dPiq，并认为第P和q类最相 似，将最相似分类合并成新类Z，即分类Z = {zp，Zq}。
[0081] (9)、计算新类z与其余类之间的距离。对于包含不止一个变量的类，按照公式③ 计算原来各类与新类之间的距离，得到反映原分类与新类之间输电线路山火风险分布强度 差异的（m-l) X (m-Ι)阶对称矩阵。
[0082] dZi j= min{dPi j, dqi j}③
[0083] 其中，j = 1，2,…，n，j 乒 p，q。
[0084] (10)、在（m-1)阶对称矩阵中查找出最小值dp，iq，，并认为第p'和q'类最相似，将 最相似分类合并成新类z'。
[0085] (11)、依次重复步骤（7)、（8)，直至全部初始分类归并为一类并记录聚类过程，并 根据聚类结果图，如图2所示，按需选择分类数。
[0086] (12)、按照所选择的分类数划分输电线路山火风险分布区域并进行分析。结果如 图3所示。
[0087] 具体实施例2 :湖南省输电线路山火风险区域划分：
[0088] (1)、按照行政区域将全省划分为14个初始类，即每个地市级行政区域自成一类。
[0089] (2)、将卫星监测火点数据按照地市级行政区域统计每个行政区域从2001年1月 1日~2012年12月31日12年的累加日火点次数。
[0090] (3)、将地面气象观测站数据按照地市级行政区域统计每个行政区域从2001年1 月1日~2012年12月31日12年的累加日降水量。
[0091] (4)、建立表征输电线路风险分布区域划分指标，主要包括历史累积日降水量366 个指标⑴~I 366)、历史累积日火点数（I367~I 732)、春节火点占全年火点数比例I733、清明 节火点占全年火点数比例I734、植被易燃等级I735、历史山火跳闸次数I736等指标，共736个 指标。
[0092] (5)、根据步骤⑷建立的指标体系将数据组织成31个变量，得到31 X 734矩阵吣。
[0093] 步骤（6)~（10)同实施例1。
[0094] (11)、按照所选择的分类数划分输电线路山火风险分布区域。结果如图4所示。
[0095] 本发明基于气象因子、山火火点卫星监测数据、植被类型等因素，建立能够综合、 全面地反映输电线路山火风险特征的指标体系。利用聚类分析科学地对全国或全省输电线 路山火进行区域划分，客观地将电力系统划分为若干个以山火为风险因子的风险特征差异 明显的区域，为输电线路设计、山火防治措施等提供决策参考。
[0096] 本发明基于卫星火点监测数据根据所提出的聚类距离指标，移动样本序列至另一 个聚类，经过多次计算聚类距离指标并移动得到聚类结果，从而得到研究区域的输电线路 山火风险分布区域划分，用以输电线路山火精细化预报和输电线路山火防治提供依据。本 发明可用本方法指导输电线路山火高发地区部署灭火队伍和灭火物资工作，增强电网山火 处置能力。
[0097] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种基于聚类分析的输电线路山火风险区域划分方法，其特征在于：所述的山火风 险区域划分方法包括以下步骤： 1. 1、区域划分：以行政区域为单位作为初始划分区域； 1. 2、按照步骤I. 1划分的区域统计每个初始划分区域的日火点次数； 1. 3、按照步骤I. 1划分的区域统计每个初始划分区域的日降水量； 1. 4、建立表征输电线路山火风险分布区域划分指标体系，指标体系数量为η个； 1. 5、按照步骤1. 4建立的指标体系数据组织成m个变量，得到mXn矩阵M1其中η表示为步骤1. 4中的指标体系数量； 1. 6、将1的m个变量采用如下公式进行标准化处理，使每个变量平均值为0,均方差为 1，得到消除量纲和数量级影响的标准化处理后的数据矩阵M 2，其中，指标X,的均值1.7、采用欧氏距离作为相似度指标，按照上述公式计算不同原始分类中样本聚类距 离，得到反应各个分类之间输电线路山火风险分布强度差异的mXm阶对称矩阵D1;其中，山」表示变量Xi= (X ^x2，…，xk)和变量y;= (y ^y2，…，yk)之间的距离，k为表 征输电线路山火风险分布区域的指标数，反映两个地区之间输电线路山火风险分布强度的 差异； 1. 8、在步骤1. 7得到的对称矩阵中D1取出最小值dPiq，取其中相似的第p和q类，将相 似分类合并成新类Z，即分类Z = {zp，Zq}; I. 9、按照如下公式得到新类z与其余类之间的距离；对于包含不止一个变量的类，得 到反映原分类与新类之间输电线路山火风险分布强度差异的（m-1) X (m-Ι)阶对称矩阵， dz，j= η?η{(1ρ」，〇，其中，j = 1，2, · · ·，n，j 乒 P，q ; I. 10、在（m-1)阶对称矩阵中查找出最小值dp，v，取其中相似的第p和q类，将相似分 类合并成新类Z ; 1. 11、重复上述步骤的1.7和1.8,直至全部初始分类归并为一类并记录聚类过程，并 根据聚类结果图，按需选择分类数； 1. 12、按照所选择的分类数划分输电线路山火风险分布区域。2. 根据权利要求1所述的一种基于聚类分析的输电线路山火风险区域划分方法，其特 征在于：所述的η个指标体系的指数包括历史日降水量、历史日火点数、春节火点占全年火 点数比例、清明节火点占全年火点数比例、植被类型、历史山火跳闸次数。
【专利摘要】本发明公开了一种基于聚类分析的输电线路山火风险区域划分方法，属于输配电技术领域。本发明基于卫星火点监测数据根据所提出的聚类距离指标，移动样本序列至另一个聚类，经过多次计算聚类距离指标并移动得到聚类结果，从而得到研究区域的输电线路山火风险分布区域划分，用以输电线路山火精细化预报和输电线路山火防治提供依据。本发明可用本方法指导输电线路山火高发地区部署灭火队伍和灭火物资工作，增强电网山火处置能力。
【IPC分类】G06Q50/06
【公开号】CN105184668
【申请号】CN201510524110
【发明人】陆佳政, 周特军, 张红先, 方针, 李波, 吴传平
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司防灾减灾中心
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月24日