专利名称：一种雷电定位数据成图方法
技术领域：
本发明属于电网地理信息系统领域，尤其涉及一种电网地理信息系统中基于离散 雷电点数据，在地理图上生成和显示其位置及区域密度的成图方法。
背景技术：
电网地理信息系统(电网GIS系统)，是采用地理信息(GIS)技术管理输电、变电、 配电和低压电网的专业信息系统，主要应用于国家电网和南方电网下属的省、地、县等各级 供电局、电力局或者电力公司，实现输、变、配、低压电网的图形管理、档案维护、自动成图和 拓扑分析等业务功能。电网GIS系统利用通用GIS系统的技术，把土地、河流、道路等电子 地图作为背景，主体功能是实现对电网中的线路、杆塔、变电所、配电站所、线路上设备的图 形化的维护、查询和分析。电网GIS系统主要处理的是具有电网拓扑连接的电网设备，而不是土地、河流、道 路等地物对象，因此具有电网相关的突出特点。电网GIS客户端提供了可视化的界面用于 显示电网资源，以图形化的展现方式形象地表达电网资源的空间信息，通过电网GIS客户 端可以方便地查看电网中各条线路的分布走向，以及于电力业务相关的数据在地理信息背 景下的图形展示。通过直观的图形化处理的数据为电网运行调度、各生产业务提供支撑和 参考。现有技术中为了提高电力企业预防和处理灾害的能力，就需要生成多种雷电位置 及区域密度图形，直观的反应雷电对电力设备的影响，但是现有的方法都比较简单，统计不 精确，分析不完整，于是便产生了采用基于电网GIS系统中配网拓扑的预控的方法来实现 预控的想法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种雷电定位数据成图方法，能够生成多种 雷电位置及区域密度图形，直观的反应雷电对电力设备的影响，提高电力企业预防和处理 灾害的能力。为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案一种雷电定位数据成图方法， 包括下述步骤步骤1 将离散的雷击点数据进行网格化密度处理；步骤2 将规律离散的的网格化密度数据进行等密度线线性处理；步骤3 自动将等密度线平滑处理成封闭曲线，并进行填充生成雷电密度分布图；步骤4 将雷电密度分布图与电网GIS系统进行叠加显示。作为优选，所述步骤1中具体包括根据雷电统计类型业务给定的网格划分参数 对需要进行分析的区域划分成若干连续的等长宽的正方形网格；根据雷击点数据，统计每 个网格中落雷点个数，作为该网格的雷击密度值进行下面计算。作为优选，所述步骤2中具体包括将每个网格的左上角点作为密度值的代表点；
3按雷电统计业务划分多个等密度值，该值的确定可以有多种方案按全局密度值平均划分， 按给定密度等值划分等；从全图左上角网格边线按X轴方向到Y轴的深度遍历，发现有某点 或边线两顶点的中间值等于第一个等值时，开始第一条等值线绘制；通过上述点向周围相 邻边线搜索等值点，并连线，使用这种方法直到该线封闭或与全图边界形成封闭时截止；继 续在上述发现位置继续搜索，直到完成该等值的所有等值线绘制；重复上述步骤完成所有 等值的等值线绘制。作为优选，所述步骤3中具体包括依次将所有等值线各顶点按贝赛尔曲线方式 连接成平滑曲线；将曲线确认封闭后于其他曲线组合形成面，并按照预定的颜色填充，最终 将所有统计区域填满，形成等密度分布图。作为优选，所述步骤4中具体包括将生成的雷电密度分布图半透明化；将半透明 的分布图向右下分别偏移0. 5个网格边长，并置于电网GIS图上层显示，最终完成基于电网 的雷电密度分布图显示。有益效果本发明采用上述技术方案提供一种雷电定位数据成图方法，基于带有地理信息位 置和时间标记的离散雷电数据点数据，通过与地理信息平台结合，并经过线性化处理，生成 多种雷电位置及区域密度图形，通过叠加，使结果与电网拓扑同图显示，直观的反应雷电对 电力设备的影响，并且经过计算可以得到落雷点与电力线路走廊相交情况，提高了电力企 业预防和处理灾害的能力。
图1是本发明方法的总体流程图；图2是本发明实施例数据网格划分示意图；图3是本发明实施例等值线绘制过程的流程图；图4是本发明实施例等值线边线遍历顺序示意图；图5是本发明实施例等值线逐点检索过程示意图。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施 方式对本发明实施例作进一步的详细说明。参照图1是本发明方法的总体流程图，详述如下步骤1 将离散的雷击点数据进行网格化密度处理。根据雷电统计类型业务给定的网格划分参数对需要进行分析的区域划分成若干 连续的等长宽的正方形网格，如图2所示，通常为了较好的计算分析结果的精度网格的数 量不应过小，但过密的划分可能会导致最终展示结果中出现过多的“孤岛”数据区域，影响 整体效果。因此划分网格的密度具有较强的业务经验性，而在雷电统计中，对于每日统计结 果的分析通常网格的范围应在相对于地理中的3*3千米以上，才能得到较好的统计效果， 而对于更长期的统计进行分析时，可以相对缩小网格大小，以提高结果的精度。根据网格划分和通用的雷电数据可以统计出每个格中一段时间内的雷击的次数， 作为该格的雷击密度代表值，通过这个密度值则可以进行后续的等密度计算。
步骤2 将已经网格化的密度数据进行等密度线线性处理，形成多组等密度线。首先将每个网格的左上角点作为密度值的代表点，形成二维数组的数据形式。按雷电统计业务定义多个等密度值，该值的确定可以有多种方案按全局密度值 平均划分，按给定密度等值划分等。从全图左上角网格边线按X轴方向到Y轴的深度遍历，如图3，发现有某点或边线 两顶点的中间值等于第一个等值时，开始第一条等值线绘制。并且同时记录下该点的位置 信息，位置信息的记录由于通常点的位置在某条边线上，因此需要记录该线的位置(包括 起始位置、终止位置)，以及点在线上的某一位置(简化后使用0-99范围记录)。通过上述点向周围相邻边线及每个网格左上角至右下角连线搜索等值点，由于三 角形的等值点搜索方式更为简单，所以上述方法是通过增加网格的对角线组成三角形进行 递归查找的。具体方法见图4流程图，以此搜索后将所有点连接成封闭的或两侧与边线相 交的等值线。在上述发现第一个等值点的位置继续向下遍历，直到找到之前没有发现的新的等 值点，再次进行上述递归遍历，如此往复直到把同一等值的所有等值线取出。同理重新回到 数据头查找其他等值的等值线，并把所有等值线按等值归类记录下来。步骤3 将计算得到的构成每条等值线的点作为参数，形成封闭的贝赛尔曲线，将 等值线平滑化有利于直观的查看和显示。多条平滑后的等值线互相切割形成多个等值区域，利用形成每个区域的线代表的 等值确定每个区域代表的密度值区间，使用规定的颜色对等区间的区域进行填充。并将所 有区块组合成所有区域的雷电等密度图。步骤4:由于步骤2进行计算时代表点使用的时网格左上角点作为代表位置，因此 在进行与电网拓扑图以及地图进行叠加时需要向X轴和Y轴进行0. 5个网格宽度的平移。将雷电等密度图半透明后作为背景图插入背景地图以及电网拓扑图之间，产生带 有雷电信息的电网图形。通过该图可以方便直观的查看雷电对电网中电力设备的影响。以上对本发明实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式
对本发明进 行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的 一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所 述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种雷电定位数据成图方法，包括下述步骤步骤1 将离散的雷击点数据进行网格化密度处理；步骤2 将规律离散的的网格化密度数据进行等密度线线性处理；步骤3 自动将等密度线平滑处理成封闭曲线，并进行填充生成雷电密度分布图；步骤4 将雷电密度分布图与电网GIS系统进行叠加显示。
2.根据权利要求1所述的一种雷电定位数据成图方法，其特征在于所述步骤1中具 体包括根据雷电统计类型业务给定的网格划分参数对需要进行分析的区域划分成若干连 续的等长宽的正方形网格；根据雷击点数据，统计每个网格中落雷点个数，作为该网格的雷 击密度值进行下面计算。
3.根据权利要求1所述的一种雷电定位数据成图方法，其特征在于所述步骤2中 具体包括将每个网格的左上角点作为密度值的代表点；按雷电统计业务划分多个等密度 值，该值的确定可以有多种方案按全局密度值平均划分，按给定密度等值划分等；从全图 左上角网格边线按X轴方向到Y轴的深度遍历，发现有某点或边线两顶点的中间值等于第 一个等值时，开始第一条等值线绘制；通过上述点向周围相邻边线搜索等值点，并连线，使 用这种方法直到该线封闭或与全图边界形成封闭时截止；继续在上述发现位置继续搜索， 直到完成该等值的所有等值线绘制；重复上述步骤完成所有等值的等值线绘制。
4.根据权利要求1所述的一种雷电定位数据成图方法，其特征在于所述步骤3中具 体包括依次将所有等值线各顶点按贝赛尔曲线方式连接成平滑曲线；将曲线确认封闭后 于其他曲线组合形成面，并按照预定的颜色填充，最终将所有统计区域填满，形成等密度分 布图。
5.根据权利要求1所述的一种雷电定位数据成图方法，其特征在于所述步骤4中具 体包括将生成的雷电密度分布图半透明化；将半透明的分布图向右下分别偏移0.5个网 格边长，并置于电网GIS图上层显示，最终完成基于电网的雷电密度分布图显示。
全文摘要
本发明提供一种雷电定位数据成图方法，包括下述步骤步骤1将离散的雷击点数据进行网格化密度处理；步骤2将规律离散的的网格化密度数据进行等密度线线性处理；步骤3自动将等密度线平滑处理成封闭曲线，并进行填充生成雷电密度分布图；步骤4将雷电密度分布图与电网GIS系统进行叠加显示。能够生成多种雷电位置及区域密度图形，直观的反应雷电对电力设备的影响，提高电力企业预防和处理灾害的能力。
文档编号G01R29/08GK102141587SQ201010588269
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者俞庆生, 俞辉, 刘强, 宋金根, 张鹰, 楼平, 樊栽根, 章伟国, 陆利平 申请人:湖州电力局