【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及閃電探測，具體涉及一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法和裝置。
技術(shù)介紹
1、隨著閃電探測技術(shù)的發(fā)展，由多個(gè)閃電探測子站組成的大區(qū)域閃電定位系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)、大范圍地監(jiān)測雷電活動(dòng)，探測云對(duì)地放電(地閃)的時(shí)間、位置、雷電流峰值、極性等參數(shù)，目前地閃定位系統(tǒng)已經(jīng)成為最主要的雷電監(jiān)測技術(shù)手段，探測效率目前已達(dá)到90％以上，但還是存在數(shù)百米的定位誤差。當(dāng)前，城市高建筑物越來越多，建筑物高度也越來越高，研究人員更加關(guān)注利用閃電定位探測資料對(duì)城市高建筑物區(qū)域的閃電分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2、網(wǎng)格法是目前最常用的分析閃電二維地理空間分布特征的方法，即將所分析的區(qū)域劃分為等間距網(wǎng)格，再根據(jù)閃電定位資料的地理位置參數(shù)，將其歸屬某一個(gè)格網(wǎng)中，然后進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)每一個(gè)格網(wǎng)內(nèi)部的閃電數(shù)據(jù)。為了詳細(xì)分析閃電分布的差異特征，網(wǎng)格距甚至需要小至100m，這已經(jīng)小于當(dāng)前絕大部分業(yè)務(wù)地閃定位系統(tǒng)的平均定位誤差，因此直接應(yīng)用網(wǎng)格法很可能導(dǎo)致閃電歸屬網(wǎng)格誤判的情況出現(xiàn)。
3、對(duì)于高建筑物區(qū)域，大部分地閃發(fā)生在高建筑物之上，而高建筑物附近的區(qū)域由于受到高建筑物的屏蔽作用，實(shí)際落雷很少。因此，在高建筑物區(qū)域，地閃分布的水平梯度變化實(shí)際上是非常大的。但是，如果直接應(yīng)用網(wǎng)格法(即使網(wǎng)格間距達(dá)到100米或更小)卻往往很難分析出這種特征。例如，在一個(gè)平坦區(qū)域中央存在一個(gè)超高的建筑物，該區(qū)域的地閃全部發(fā)生在該建筑頂部。但是，由于lls存在定位誤差，因此定位點(diǎn)一定會(huì)散布在該建筑物的周圍，這就會(huì)使得周圍格點(diǎn)的閃電密度值出現(xiàn)虛假上升，而超高建筑物所在網(wǎng)格的閃
4、司馬文霞等(2012)和石湘波等(2015)曾經(jīng)嘗試對(duì)網(wǎng)格法進(jìn)行改進(jìn)，即對(duì)一個(gè)細(xì)分的網(wǎng)格(網(wǎng)格距可小于1公里)，雷電參數(shù)值(例如閃電密度)的統(tǒng)計(jì)并非局限在該網(wǎng)格內(nèi)，而是對(duì)以其為中心的、人為設(shè)定的一個(gè)較大范圍(一般為幾公里半徑)的圓區(qū)域中的全部閃電數(shù)據(jù)進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)指出，這種方法在本質(zhì)上屬于一種平滑方法，仍然無法得出高建筑物區(qū)域閃電分布的精細(xì)化差異信息。
5、針對(duì)由于閃電定位結(jié)果隨機(jī)誤差所造成的高建筑物區(qū)域閃電密度格點(diǎn)化統(tǒng)計(jì)誤差，專利技術(shù)人研究了一種改善的分析方法，利用該方法對(duì)廣州高建筑物區(qū)域進(jìn)行了網(wǎng)格間距為100米的地閃回?fù)裘芏鹊膬?yōu)化分析，并對(duì)優(yōu)化前后的分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。
6、基于這一技術(shù)背景，本專利技術(shù)提出了一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法和裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法和裝置，該方法對(duì)高建筑物區(qū)域閃電定位記錄密度分布進(jìn)行精細(xì)化分析，采用richardson-lucy算法對(duì)觀測閃電密度的卷積表達(dá)式進(jìn)行迭代運(yùn)算，解決了由于閃電定位誤差的影響，直接應(yīng)用小格距網(wǎng)格法可導(dǎo)致高建筑物周圍區(qū)域的閃電密度值虛假上升，而高建筑物中心位置閃電密度值遠(yuǎn)小于真實(shí)值的問題，實(shí)現(xiàn)了真實(shí)閃電密度的最優(yōu)估算，更加符合實(shí)際情況。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的第一方面提供一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法，包括：
3、獲取高建筑物區(qū)域閃電定位歷史資料；
4、對(duì)所述閃電定位歷史資料進(jìn)行地閃分布特征分析，得到觀測閃電密度分布表達(dá)式；
5、對(duì)所述觀測閃電密度分布表達(dá)式進(jìn)行簡化得到觀測閃電密度的卷積表達(dá)式；
6、采用richardson-lucy算法對(duì)所述觀測閃電密度的卷積表達(dá)式進(jìn)行迭代運(yùn)算，得到真實(shí)閃電密度的最優(yōu)估算值。
7、本專利技術(shù)的第二方面提供一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析裝置，包括：
8、獲取模塊，用于獲取高建筑物區(qū)域閃電定位歷史資料；
9、特征分析模塊，用于對(duì)所述閃電定位歷史資料進(jìn)行地閃分布特征分析，得到觀測閃電密度分布表達(dá)式；
10、簡化模塊，用于對(duì)所述觀測閃電密度分布表達(dá)式進(jìn)行簡化得到觀測閃電密度的卷積表達(dá)式；
11、迭代模塊，用于采用richardson-lucy算法對(duì)所述觀測閃電密度的卷積表達(dá)式進(jìn)行迭代運(yùn)算，得到真實(shí)閃電密度的最優(yōu)估算值。
12、本專利技術(shù)的第三方面提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：
13、存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有可執(zhí)行指令；
14、處理器，所述處理器運(yùn)行所述存儲(chǔ)器中的所述可執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)第一方面所述的高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法。
15、本專利技術(shù)的第四方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面所述的高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法。
16、本專利技術(shù)的有益效果包括：
17、本專利技術(shù)提出的高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法，對(duì)高建筑物區(qū)域閃電定位記錄密度分布進(jìn)行精細(xì)化分析，采用richardson-lucy算法對(duì)觀測閃電密度的卷積表達(dá)式進(jìn)行迭代運(yùn)算，解決了由于閃電定位誤差的影響，直接應(yīng)用小格距網(wǎng)格法可導(dǎo)致高建筑物周圍區(qū)域的閃電密度值虛假上升，而高建筑物中心位置閃電密度值遠(yuǎn)小于真實(shí)值的問題，實(shí)現(xiàn)了真實(shí)閃電密度的最優(yōu)估算，更加符合實(shí)際情況。
18、本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述閃電定位歷史資料進(jìn)行地閃分布特征分析包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀測閃電密度分布表達(dá)式的成立條件為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述觀測閃電密度分布表達(dá)式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)所述觀測閃電密度分布表達(dá)式進(jìn)行簡化的條件為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀測閃電密度的卷積表達(dá)式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述分布函數(shù)的表達(dá)式為：
8.一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析裝置，其特征在于，包括：
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高建筑物區(qū)域閃電密度分析方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述閃電定位歷史資料進(jìn)行地閃分布特征分析包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述觀測閃電密度分布表達(dá)式的成立條件為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述觀測閃電密度分布表達(dá)式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)所述觀測閃電密度分布表達(dá)式進(jìn)行簡化的條件為：
6.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳綠文，莊燕洵，呂偉濤，顏旭，馬穎，陳紹東，楊敢，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所廣東省氣象科學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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