基于数据融合的雷电监测预警方法研究

论文摘要

雷电是伴随着强对流过程发生的一种灾害性天气现象。因其强大的电流、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用,常常击毁建筑物,造成仓储、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸；引起森林火灾；击坏供配电系统、通信设备,导致供电瘫痪,计算机信息系统、电话通讯系统中断；危害人民财产和人身安全,也会严重威胁航空航天等运载工具的安全。雷电灾害已经被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害之一”,被中国电工委员会称为“电子时代的一大公害”。本论文以陕西省为对象研究雷电的时空分布规律,依托现有的气象天气预报方法,深入研究分析了数值预报的相关内容和雷电形成的机理,进行雷电监测预警研究。主要内容包括：1、运用基于GIS的空间统计趋势面分析模型对陕西省自1971年至2000年的30年累计的雷电资料数据进行分析,研究得出雷电在陕西省的空间和时间分布规律。2、利用陕西省气象部门的ADTD闪电定位仪系统通过对雷暴起电机制、雷暴电荷结构以及雷电特征与雷暴微物理和动力、降水的相关性的研究,结合其它气象观测资料和数值模式手段,运用基于GIS的预测模型构建雷电概率预测模型,进行雷暴概率预报；同时用ISVR数据融合方法提取雷达、卫星云图中的有利雷暴产生的天气背景信息,进行雷电落区预警方法的研究。3、设计并建立了雷电监测与落区预警系统。该系统主要由雷电监测、雷电概率预报、雷电落区预警信号发布、雷电防护知识介绍四个模块组成。本论文形成的成果对做好陕西省的防雷减灾工作,促进陕西省经济建设、社会发展和保障人民生命财产安全具有非常重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 雷电监测及落区预警的意义
• 1.4 本文内容结构
• 第二章 雷电在陕西省的时空分布规律
• 2.1 雷电的定义和特征
• 2.2 与雷电有关的概念和参量描述
• 2.3 GIS中常用的空间统计趋势面分析模型
• 2.4 陕西省雷电空间分布规律研究
• 2.5 陕西省雷电的时间分布规律的研究
• 第三章 基于数据融合的雷电监测预警方法研究
• 3.1 雷电定位的监测方法
• 3.2 雷电形成机理及雷暴产生的天气背景
• 3.3 运用GIS预测模型进行雷电概率预测
• 3.4 数据融合的ISVR方法
• 3.5 基于数据融合的雷电落区预警方法的研究
• 第四章 设计并建设陕西省雷电监测与落区预警系统
• 4.1 陕西省雷电监测与落区预警系统的组成
• 4.2 陕西省雷电监测平台
• 4.3 陕西省雷电概率预报发布平台
• 4.4 陕西省雷电落区预警信号发布平台
• 4.5 雷电防护知识介绍平台
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明