一种输电线路凝冻趋势分布图绘制方法
【专利摘要】本发明公开了一种输电线路凝冻趋势分布图绘制方法，本发明的主要内容是基于气象台提供的气象站点在未来24、48、72小时内预报的气象要素数据基础上，通过构建气象预报要素值与凝冻趋势等级的关系模型，得到各个站点的凝冻趋势等级，然后利用这些数据采用GIS插值算法生成凝冻趋势分布图。采用本方法绘制的凝冻趋势分布图，能预报未来24、48、72小时内所有区域的凝冻趋势，为电网覆冰期内的防冰抗冰工作提供预警信息。
【专利说明】一种输电线路凝冻趋势分布图绘制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电力系统输电线路凝冻趋势分布图绘制方法。
【背景技术】
[0002]近年来，输电线路发生凝冻灾害的情况明显增多，一旦严重的凝冻灾害发生而没有预警措施导致线路严重覆冰甚至断线倒塔事故，会造成大面积的停电，影响电网安全稳定运行。因此，对严重凝冻天气情况进行预警已成为目前输电线路急需解决的关键性问题，而如何确定凝冻气象风险区域和严重程度，成为解决问题首要考虑的因素。
[0003]凝冻趋势分布图绘制工作是提高电网抵御覆冰事故能力的重要组成部分，可以为电网公司在覆冰期指导输电线路防冰抗冰工作提供预警信息。目前凝冻趋势分布图是基于对某地区的天气现象预报数据的基础上，按行政区来划分凝冻灾害趋势。这种划分方法比较粗略，不能量化气象因子与趋势的关系。因此，利用现有天气现象预报数据划分气象趋势区域，不能真实反映现场实际情况，而且还存在盲区。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就在于克服现有绘制凝冻趋势分布图存在的缺点和不足，提供一种高效量化的输电线路凝冻趋势分布图绘制方法，即结合气象因子与凝冻趋势的关系模型来绘制凝冻趋势分布图，为电网公司在覆冰期指导输电线路防冰抗冰工作提供预警信息。
[0005]本发明的目是这样实现的:
[0006]一种输电线路凝冻趋势分布图绘制方法，其特征在于按以下步骤进行:
[0007](I)收集气象台提供的各个气象站信息及这些气象站未来24、48、72小时内预报的气象要素数据和本地区的行政边界图层文件，气象要素数据包括温度、湿度、风向和天气现象；(2)通过对气象要素数据的统计分析，得出与凝冻趋势关系密切的气象因子的取值范围，气象因子包括温度气象因子、湿度气象因子、风向气象因子和天气现象气象因子，建立所有气象因子与凝冻趋势的关系模型；(3)利用所有气象因子与凝冻趋势的关系模型得到每个气象站点的凝冻趋势数据；(4)将每个气象站点和凝冻趋势数据导入到Arcgis软件中，以本地区的行政边界图层文件为凝冻趋势分布图的底图，通过插值算法得到凝冻趋势分布栅格图；(5)在Arcgis软件中对凝冻趋势分布栅格图执行栅格图转矢量和矢量图平滑处理后得到凝冻趋势分布图。
[0008]通过对气象要素数据的统计分析，得出与凝冻趋势关系密切的气象因子的取值范围，建立所有气象因子与凝冻趋势的关系模型如下:
[0009]当预报的最低温度大于等于2摄氏度或者最高温度大于等于5摄氏度的时候，表示无凝冻情况发生；当最低温度大于等于O摄氏度而小于2摄氏度，且相对湿度大于等于85%而小于95%，且吹西南风或者南风的时候，则表示会有较轻凝冻情况发生，定为I级，当然如果天气预报当天是降雪或者冻雨则凝冻等级提升一级；当最低温度大于等于-2摄氏度而小于O摄氏度，且相对湿度大于等于95%而小于100%且吹东北风的时候，则表示会有较重凝冻情况发生，定为2级，当然如果天气预报当天是降雪或者冻雨则凝冻等级提升一级；当最低温度小于-2摄氏度，且相对湿度等于100%且吹东风或者东南风的时候，则表示会有严重凝冻情况发生，定为3级，为最高等级。
[0010]地理信息系统(Geographic Informat1n System,简称GIS),是由硬件、软件和空间数据组成的计算机系统，能支持地理空间数据的获取、管理、操作、分析、模型化和显示，以解决复杂的规划和管理等问题。GIS的应用领域很广，如:自然资源的清查与管理、区域和城市规划与管理、环境监测、车辆运行与道路选择以及电力系统等，arcgis是一种公开的GIS商业软件平台。
[0011]本发明具有下列优点和积极效果:
[0012]1、基于多气象因子与凝冻趋势模型绘制凝冻趋势分布图，能准确地反映输电线路凝冻情况发生的时空规律，覆盖所有区域；
[0013]2、具有标准化绘制流程，便于推广应用；
[0014]3、采用气象台标准的气象站点和要素数据及矢量电子地图作为输入数据，方法本身也可以固化为计算机程序算法模块，准确度高，使用方便；
[0015]4、适用于电网公司在覆冰期指导输电线路防冰抗冰工作提供预警信息。
【具体实施方式】
[0016]输电线路凝冻趋势分布图绘制分为数据收集和作图两部分，作图软件以arcgis为例。
[0017]1、数据收集
[0018]所需数据为气象台提供的各个气象站信息及这些气象站未来24、48、72小时内预报的气象要素数据和本地区的行政边界图层文件，气象要素数据包括温度、湿度、风向和天气现象。
[0019]1.1气象台提供的各个气象站信息
[0020]气象站信息主要包括经纬度的信息和海拔高程等信息。
[0021]1.2省气象台提供的各点气象要素数据的预报资料
[0022]需收集气象台提供的各气象站未来24小时、48小时、72小时的气象要素数据，气象要素数据包括温度、湿度、风向和天气现象。
[0023] 1.3本区域边界图层文件
[0024]从测绘、气象部门收集本区域边界图层文件，作为凝冻趋势分布图的底图。
[0025]2、作图
[0026]下面作图以未来24小时的凝冻趋势分布图为例，未来48小时，72小时的凝冻趋势分布图作图流程类似。
[0027]2.1气象站凝冻趋势等级计算
[0028]对每个气象站，获取气象站提供的未来24小时气象要素数据的预报信息(包括温度，湿度，风向，天气现象)，按照如下逻辑来计算每个气象站的凝冻趋势等级:当预报的最低温度大于等2摄氏度或者最高温度大于等于5摄氏度的时候，表示无凝冻情况发生；当最低温度大于等于O摄氏度而小于2摄氏度且相对湿度大于等于85%而小于95%且吹西南风或者南风的时候，则表示会有较轻凝冻情况发生，定为I级，当然如果天气预报当天是降雪或者冻雨则凝冻等级提升一级；当最低温度大于等于-2摄氏度而小于O摄氏度且相对湿度大于等于95%而小于100%且吹东北风的时候，则表示会有较重凝冻情况发生，定为2级，当然如果天气预报当天是降雪或者冻雨则凝冻等级提升一级；当最低温度小于-2摄氏度且相对湿度等于100%且吹东风或者东南风的时候，则表示会有严重凝冻情况发生，定为3级，为最闻等级。
[0029]2.2用插值法生成凝冻趋势分布栅格图
[0030]导入步骤2.1中计算的气象站点数据及气象站凝冻趋势数据到arcgis软件中,对这些导入的气象站点图层根据凝冻趋势等级进行插值并融合生成凝冻趋势分布栅格图。
[0031]2.3栅格转矢量、配色、平滑处理
[0032]利用arcgis的栅格转矢量工具对步骤2.2生成的凝冻趋势分布栅格图转为矢量图，并按照矢量图的等级信息进行唯一值渲染并配色，利用arcgis的平滑处理工具对矢量图进行平滑处理即完成输电线路凝冻趋势分布图绘制。
【权利要求】
1.一种输电线路凝冻趋势分布图绘制方法，其特征在于按以下步骤进行: (I)收集气象台提供的各个气象站信息及这些气象站未来24、48、72小时内预报的气象要素数据和本地区的行政边界图层文件，气象要素数据包括温度、湿度、风向和天气现象；(2)通过对气象要素数据的统计分析，得出与凝冻趋势关系密切的气象因子的取值范围，气象因子包括温度气象因子、湿度气象因子、风向气象因子和天气现象气象因子，建立所有气象因子与凝冻趋势的关系模型；(3)利用所有气象因子与凝冻趋势的关系模型得到每个气象站点的凝冻趋势数据；(4)将每个气象站点和凝冻趋势数据导入到Arcgis软件中，以本地区的行政边界图层文件为凝冻趋势分布图的底图，通过插值算法得到凝冻趋势分布栅格图；(5)在Arcgis软件中对凝冻趋势分布栅格图执行栅格图转矢量和矢量图平滑处理后得到凝冻趋势分布图。
2.按权利要求1所述的输电线路凝冻趋势分布图绘制方法，其特征在于:通过对气象要素数据的统计分析，得出与凝冻趋势关系密切的气象因子的取值范围，建立所有气象因子与凝冻趋势的关系模型如下: 当预报的最低温度大于等于2摄氏度或者最高温度大于等于5摄氏度的时候，表示无凝冻情况发生；当最低温度大于等于O摄氏度而小于2摄氏度，且相对湿度大于等于85%而小于95%，且吹西南风或者南风的时候，则表示会有较轻凝冻情况发生，定为I级，当然如果天气预报当天是降雪或者冻雨则凝冻等级提升一级；当最低温度大于等于-2摄氏度而小于O摄氏度，且相对湿度大于等于95%而小于100%且吹东北风的时候，则表示会有较重凝冻情况发生，定为2级，当然如果天气预报当天是降雪或者冻雨则凝冻等级提升一级；当最低温度小于-2摄氏度，且相对湿度等于100%且吹东风或者东南风的时候，则表示会有严重凝冻情况发生，定为3级，为最高等级。
【文档编号】G06Q50/06GK104077726SQ201410253600
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】罗洪, 黄欢, 彭赤, 赵立进, 杜昊, 曾华荣 申请人:贵州电力试验研究院, 武汉康普常青软件技术股份有限公司