[发明专利]输电线路历史山火分布图绘制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力工程技术领域，具体涉及一种基于区域网格划分的输电线路历史山火分布图绘制方法，适用于电力系统的输电线路防灾减灾工程。

背景技术

南方地区多有丘陵，森林覆盖率高，但山火频发，让穿林而行的输电线路饱受其害。山火燃烧时产生的气流、杂质极易损坏导线的外绝缘从而引发短路跳闸。2013年仅湖南省的故障跳闸事故就多达30余起，其中就有29起源于山火。而其火焰、烟尘持续时间很长，因此合闸很难。为提高电网应对突发山火的能力，亟需研发出一种符合输电线路山火发生规律，且能合理布置资源，提高山火防治效率的方法。众所周知，与大面积森林火灾不同的是，输电线路附近小范围山火的发生与工农业生产、生活用火习俗有很大的关系，其分布亦具有显著的地域性与时间性。因此，根据某时段历史上大量山火发生的空间规律绘制输电线路历史山火分布图，应可找出山火的发生规律，为未来输电线路山火防治提供借鉴，以优化资源配置，提高防治效率，保障电网安全运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术的缺陷，提供一种输电线路历史山火分布图绘制方法，该方法应具备精准的计算能力从而产生极强的实用价值。

本发明的技术方案是，所提供的输电线路历史山火分布图绘制方法，系基于区域网格划分方式，以历史海量卫星遥感监测山火数据为根据计算出历史上任意时段、任意降水条件下不同地区单位面积内山火发生的次数，使用地理信息绘图软件进行插值计算，得到历史上某省指定时段、指定降水条件下的山火分布图，为未来该时段的山火防治提供借鉴与指导。具体来说，该方法执行时包括下述步骤：

(1)、确定区域坐标。依据委托省份指定区域所在最小矩形网格，设该矩形网格为矩形网格A，的边的经度和纬度，使用常规方法，确定该矩形网格A所包含的该区域的坐标；

(2)、收集火点数据。依据步骤(1)所确定的坐标，在线搜索出过去10年极轨气象卫星遥感监测到的所述委托省份指定区域的山火信息。从所搜索出的信息中收集输电线路历史山火火点包括监测日期与火点坐标的火点数据；

(3)、收集图层信息。依据步骤(2)所收集的数据，在线搜索出委托省份的地理边界与各电压等级输电线路图层信息；

(4)、划分方形网格。将步骤(1)所述矩形网格A的边长划分为m个0.5°纬度或0.5°经度的等长线段，同样，将步骤(1)所述矩形网格A的边宽划分为n个0.5°纬度或0.5°经度的等长线段。连接所有上述线段两端端点的纬度线或经度线，将所述矩形网格A划分为m×n个边长等经纬度的方形网格，计算出每个方形网格中心点的坐标；

(5)、原始数据筛选。依据步骤(1)所述委托省份指定区域包含的最小矩形网格A所要求绘制的时间段或降水条件，使用常规方法，从步骤(2)收集的火点数据中选择所述最小矩形网格A所要求绘制的时间段条件需要的火点或降水条件需要的火点；

(6)、网格数据处理。在线搜索出SQL Server数据库计算软件，利用该软件，以步骤(4)所绘每个网格的坐标，计算出步骤(5)所选择的火点落在矩形网格A各个方形网格内的数目即网格内火点数N_i(i代表第i个网格，i＝1,2,…,m×n)。依据委托省份所在经纬度范围，按下列公式(1)～(6)计算出单个网格内的山火发生密度ρ_i(次/km²)。具体计算程序如下：

已知地球平均半径R₀＝6371km。在不考虑地面起伏度影响的前提下，从地球表面任一经度线跨越1°纬度所经过的距离d₁为：

d₁＝2πR₀/360≈111km                (1)

式(1)中π为圆周率；R₀为地球平均半径。

从地球表面纬度为α的纬度线跨越1°经度所经过的距离d₂为：

d₂＝(2πR₀cosα)/360＝(πR₀cosα)/180          (2)

式(2)中π为圆周率；R₀为地球平均半径；cosα为纬度α的余弦。

由上述式(1)可知，每个方形网格的边长a为：

a＝d₁/2≈55.5km

忽略单个方形网格中上边长与下边长的长度差别，则每个方形网格的边宽b为：