雷电易发区识别技术规范-福建气象.doc

ICSDB福建省地方标准DB XX/ XXXXXXXXX雷电易发区识别技术规范Technical specification for lightning prone area identification（本稿完成日期：2017-09-08）XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施发布DBXX/ XXXXXXXXX目次前言II1范围12术语与定义13准备工作13.1数据采集13.2确定判别区域14判别指标24.1雷电因子24.2雷达综合因子24.3土壤电阻率因子24.4地形因素因子25判别方法2附录A（规范性附录）福建省雷电易发区雷电、雷达综合判别因子计算方法4A.1福建省雷电易发区雷电判别指标计算方法4A.2福建省雷电易发区雷达综合判别指标计算方法4附录B（规范性附录）福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和计算结果5B.1福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和计算图5B.2福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和表获取方法5附录C（资料性附录）某某项目雷电易发区识别示例6C.1F1/F2条件判断6C.2F3/F4条件判断6C.3结果6前言本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。本标准由*提出并归口。本标准起草单位：福建省气象灾害防御技术中心。本标准主要起草人：张烨方、冯真祯、张泉峰、刘冰、林彬彬、马秀玉、朱彪、肖再励、陈青娇、林立。6雷电易发区识别技术规范1 范围本标准规定了福建省内指定区域是否属于雷电易发区的判别程序与方法。本标准适用于福建省内指定区域雷电易发区的判定与识别。2 术语与定义2.1 基本判别区域对待判定区域是否属于雷电易发区的结果具有主要影响的栅格。2.2 外延判别区域对待判定区域是否属于雷电易发区的结果具有一般影响的栅格。3 准备工作3.1 数据采集3.1.1 以自然年为单位，收集至少5年以上且必须包含最近5年的福建省闪电定位监测数据（云地闪），每条闪电记录应至少包含发生时间、经纬度信息。3.1.2 与所收集闪电定位监测数据年份相对应的附录A.2.1所列雷达数据。3.1.3 待判定区域边界的经纬度信息。3.1.4 由具有相应检测资质的检测单位对待判定区域进行土壤电阻率检测，要求至少5点以上、每点至少3个测试桩极间距、测试桩极间距不大于10m、每点测试桩极间距应一致的土壤电阻率数据。（一般每隔1km1km采集一个数据点，当项目区域较小不足按上述要求达到5个采集点时，应按左上、左下、右上、右下、中间五个位置选点进行测试、采集。）3.2 确定判别区域3.2.1 绘制综合控制栅格综合控制栅格经、纬方向大小设置为0.01，起始经纬度点为北纬29、东经114，经向沿东800个栅格，纬向沿南700个栅格，最后结果按福建省行政区域进行裁剪，每个栅格以左上角的经纬度坐标作为该栅格的标示信息。3.2.2 基本判别区域将判定区域边界的经纬度信息在综合控制栅格上进行线矢量绘制（图1所示的红色闭合曲线），线矢量所包含的栅格即为基本判别区域。（如图1所示意的浅色阴影部分）3.2.3 外延判别区域在基本判别区域基础上沿各个栅格向外拓展一个栅格所形成的区域。（图1所示意的深色阴影部分）图1 基本判别区域、外延判别区域示意图4 判别指标4.1 雷电因子4.1.1 记雷电因子判别指标为F1，该因子表示栅格内历史雷电活动频繁程度。4.1.2 按附录A.1的方法计算、绘制福建省雷电易发区F1判别指标的分布图。4.2 雷达综合因子4.2.1 记雷达综合因子判别指标为F2，该因子表示历史雷达数据在该栅格内的分布情况，用于反应与表征该栅格历史雷电活动频次。4.2.2 按附录A.2的方法计算、绘制福建省雷电易发区F2判别指标的分布图。4.3 土壤电阻率因子4.3.1 记土壤电阻率因子为F3，该因子表示项目所在区域的土壤分布是否属于易遭受雷闪的情况。4.3.2 对每一测试间距的土壤电阻率数值进行最大值最小值的差值计算，当有两层及其以上间距的最大最小值差值大于100m时，记F3=1。4.4 地形因素因子4.4.1 记地形因素因子为F4，该因子表示项目所在区域的地理特征是否属于易遭受雷击的情况。4.4.2 当项目所在区域及其接壤位置有如下任意一项特征时，记F4=1。 最大土壤电阻率不小于500m的山区或平原； 金属矿床； 河岸； 地下水出口处； 山坡； 农田及其边界区域； 湖沼、低洼地区和地下水位高的地方。5 判别方法当判别指标同时满足以下两个条件时，则判定该区域为雷电易发区： 基本判别区域有一个及其以上栅格的F1或F2因子判别指标为1，或外延判别区域有一个以上栅格的F1或F2因子判别指标为1； F3或F4有任意一个值为1。注1： 由于雷电、雷达综合因子的计算涉及较大数据与工作量，为了便于本标准的使用与推广，本标准附录B给出了近几年雷电、雷达综合因子的布尔加和计算结果图及具体栅格对应的雷电、雷达综合因子结果表格的获取方式，当标准使用者无法获取相关雷电、雷达数据时，可以该附录内容作为本标准有效使用期内F1、F2指标的直接取值依据。注2： 当F3或F4已有一个因子值为1时，可不用再采集另一个因子的数据及其结果判定。AA附录A （规范性附录）福建省雷电易发区雷电、雷达综合判别因子计算方法A.1 福建省雷电易发区雷电判别指标计算方法A.1.1 为避免闪电定位数据中一些小电流幅值的闪电数据可能是云闪的情况，在使用闪电定位数据前应剔除电流幅值在0-2kA之间的数据。A.1.2 以本标准综合控制栅格的大小要求作为栅格底图，分别计算每个栅格中所包含雷电的个数，再除以栅格面积、年份数，得到历史闪电年雷击大地密度栅格图层（栅格内单位：次/年.km2）。A.1.3 对A.1.2生成得到的栅格值进行降序排列，令排序位于前25%的栅格F1值为1，其余75%的栅格F1值为0。A.2 福建省雷电易发区雷达综合判别指标计算方法A.2.1 收集如下雷达产品数据： 雷达回波顶高（ET）产品。 3公里CAPPI反射率（REF3）产品。 垂直最强反射率（MAX）产品。 垂直云水积分（VIL）产品。A.2.2 以本标准综合控制栅格的大小要求作为栅格底图，对每对雷达数据按综合控制栅格的大小进行基于公式（1）的数值计算。(1)式中： REF3，3公里CAPPI反射率。 ET，雷达回波顶高。 VIL，垂直云水积分。 MAX，垂直最强反射率。A.2.3 当栅格按公式（1）计算得数值大于0.8时，对该栅格的数值频次进行加1，同理循环完成所有雷达数据对的计算。A.2.4 对A.2.3生成得到的栅格值进行降序排列，令排序位于前25%的栅格F2值为1，其余75%的栅格F2值为0。BB附录B （规范性附录）福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和计算结果B.1 福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和计算图根据本标准附录A.1、A.2的方法与要求计算得福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和结果如图B.1所示（图中红色栅格为雷电、雷达综合因子布尔加和值为1，即F1+F2=1的区域）。图B.1 福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和结果图B.2 福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和表获取方法登录/进入福建省气象局首页，在导航栏中的“法律法规”下的“规范性文件”页面，即可找到最新福建省2012-2016年雷电、雷达综合因子布尔加和结果的经纬度取值表。CC附录C （资料性附录）某某项目雷电易发区识别示例C.1 F1/F2条件判断经实地勘察，某风景区边界经纬度信息为：(26.075,119.287)、(26.079,119.297)、(26.081,119.297)、(26.080,119.289)、(26.078,119.286)。根据上述经纬度点信息，绘制项目边界图及对应的栅格坐标如图C.1所示，其中红色折线为项目所在区域，浅色栅格为项目基本判别区域，深色栅格为外延判别区域。查附录B雷电、雷达综合因子布尔加和计算结果并标识在栅格以内。（栅格标识为“1”表示该栅格对应的雷电、雷达总和因子布尔家和结果为“1”，即本标准4.1、4.2计算结果F1、F2中至少有一个为“1”；栅格标识为“0” 表示该栅格对应的雷电、雷达总和因子布尔家和结果为“0”，即本标准4.1、4.2计算结果F1、F2都为“0”。）由图C.1可知，基本判别区域有一个及其以上栅格的F1或F2因子判别指标为1（都为1），外延判别区域有一个以上栅格的F1或F2因子判别指标为1（都为1），因此该项目区域满足本标准第4章雷电易发区判别条件的第一款内