[发明专利]用于实现雷电时空聚类的方法

说明书

技术领域

本发明属于防雷技术领域，特别涉及一种用于实现雷电时空聚类的方法。

背景技术

雷电是一种自然界的放电现象，由于其电流大，电压高，当雷电击中地面物体时会造成较大的破坏，人类一直在进行各类雷电监测和防雷技术的研究。从20世界70年代后半期，在美国开始出现雷电定位系统用于监测雷电发生的位置，我国从90年代开始在气象、电力等行业大规模建设雷电定位系统。目前，雷电定位技术已经较为成熟，人类可以通过该系统得知一次雷击发生的精确时间和较为精确的位置。

雷电定位系统每年可采集海量的雷电定位数据，人类虽然很难从客观上改变和减少雷电活动的发生，但是从这些海量的历史数据中去发现雷电活动的规律，在雷暴活动频繁，雷电流较大的区域安装防雷引雷设备，可起到预防的作用，减少雷电引起的灾害。

通过对以往雷电数据的分析，我们发现雷击事故多发生在短时间内密集放电区域，且与放电中心密切先关。由于雷电数据的离散性，一些边缘雷电会影响到雷电中心的确定，找到放电中心就比较困难，所以目前的雷电规律分析手段较为偏重于长时间的雷电密度、强度、雷电日等的分析，不具备研究雷电放电中心与雷电活动规律的。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于实现雷电时空聚类的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于实现雷电时空聚类的方法，包括：获取待聚类的雷电数据信息集合L；将雷电数据信息集合根据时间属性划分若干个子集C_n；对每个子集C_n根据空间属性进行空间上的聚类分析，并将聚类结果以其时间属性的先后进行排序；将排序后的聚类结果以kml文件格式进行保存；其中，n≥1。

进一步地，所述获取待聚类的雷电数据信息集合具体步骤包括：通过调用服务器端的WCF获取满足某一给定时间范围内的所有雷电数据信息；将获取的雷电数据信息经序列化后以流的形式返回至客户端；所述雷电数据信息经所述客户端反序列化形成待聚类的雷电数据信息集合L={L_t1、L_t2、L_t3…L_tm}。

进一步地，所述将雷电数据信息集合根据时间属性划分若干个子集具体步骤包括：根据所述待聚类的雷电数据信息集合设定时间阈值ρ_t；根据时间阈值ρ_t将待聚类的雷电数据信息集合L={L_t1、L_t2、L_t3…L_tm}划分成若干个子集C_n={…L_t(m-2)，L_t(m-1)，L_tm}；其中，n≥1，m≥3。

进一步地，所述子集C_n中雷电最大与最小时间属性的差值小于等于所述时间阈值ρ_t。

进一步地，所述对每个子集C_n根据空间属性进行空间上的聚类分析，并将聚类结果以其时间属性的先后进行排序具体步骤包括：依次提取C_n中的每一个元素L_tq(lo,la)，并定义集合S={S₁，S₂，S₃…S_n}表示聚类中心集合，S_n的坐标为(x,y)；分别对每一个元素L_tq(lo,la)判断其是否属于集合S中的任意一个聚类中心S_n；根据判断结果对聚类中心S_n的坐标值进行调整以生成由聚类中心S_n构建的聚类结果集合；其中，n≥1，m≥q≥1；lo表示在元素L_tq下该雷击的经度，la表示在元素L_tq下该雷击的纬度。