利用數據庫查詢功能從時間范圍和空間范圍內篩選出深圳市閃電定位的數據，采用ArcGis軟件的Arcmap組件中的點密度分析功能對其進行分析，得出了深圳市的歷年平均地閃密度分布圖及雷災點附近地閃定位圖，并統計得出某一位置附近雷電流雷擊概率，對雷電災害風險評估、雷災調查等領域的應用具有重要意義，如：合理選取地閃密度值、判斷災害是否由雷電引起以及可能引起雷災的閃電位置及參數等。接下來小編簡單介紹一篇優秀計算機論文。

　　1 引言

　　隨著近年來我國各省市閃電定位系統的建立與完善，閃電定位數據已在雷電臨近預報及雷電防護工作中得到廣泛應用。在雷電臨近預報的應用上，閃電定位資料作為雷電臨近預報的重要參數之一[1]，這方面的應用和研究也較多[2]-[3]。在雷電防護的應用上，雷電災害風險評估中的地閃密度、雷電流累積概率等參數均可從閃電定位數據中獲得，而且多年的地閃數據能突出反映被評估對象所在地理位置的實際雷電活動規律，比經驗公式計算更為準確;另外在雷災調查與鑒定中，閃電定位數據是判斷災害是否為雷電引發的一項重要參考依據。本文介紹了深圳市閃電定位系統的結構、探測原理、探測參量與指標等，總結了閃電定位數據在深圳市雷電災害風險評估、雷災調查與鑒定中的應用，以期對雷電防護工作有一定的參考價值。

　　2 閃電定位系統介紹及其數據說明

　　2.1 閃電定位系統介紹

　　深圳市閃電定位系統是由ADTD雷擊探測儀、中心數據處理站、圖形顯示工作站、數據庫與網絡瀏覽服務器、通訊系統5個主要部分組成，能夠實時、連續、高精度地提供雷電發生的時間、位置、極性、強度等雷電活動參數。系統采用聯合雷電定位(IMPACT)原理，即測向定位是利用一對正交的磁場線圈，測定雷電所在的方位;時差定位是測定雷電信號到達各測站的時刻，并根據雷電信號到達各測站的時間差來計算確定產生雷電的位置。由5個探測站組成的雷電監測定位網，可以覆蓋整個深圳市，該雷電監測定位系統的探測參量與相關指標(見表1)。

　　2.2 數據存儲結構

　　閃電定位的數據是實時采集并實時存入Oracle數據庫的數據表中，該數據表包含了探測到的地閃的主要特征參數，如地閃時間、經度、緯度、電流強度和陡度、電荷、能量、定位方式及誤差等。同時在入庫的時候給每條記錄都增加了一個地閃所發生區域的字段，構成了完整的空間數據表的數據結構形式。

　　3 數據處理與分析方法

　　3.1 數據處理

　　本文采用2005-2012年共8年的閃電定位數據，利用數據庫查詢功能導出數據表中時間、經度、緯度、電流強度和陡度、定位方式6個字段。其中時間精確到秒，經緯度精確到小數點后6位，電流強度和陡度精確到小數點后1位，定位方式選擇三站以上的定位數據。

　　3.2 數據分析方法

　　本文主要介紹按閃電定位數據來繪制地閃密度圖，雷擊點臨近地閃定位圖、地閃的時間和地域分布特性等。運用ArcGIS軟件的ArcMap組件，繪制地閃密度圖、雷擊點臨近地閃定位圖，并結合ArcToolbox中的空間分析模塊所提供的Analysis Tools、Data Management Tools、Spatial Statistics Tools功能進行相關數據處理和分析，其中Analysis Tools是用來把導出的深圳外切矩形數據與深圳邊界求交集，從而得到深圳界內的地閃數據，Data Management Tools是用來進行空間投影即原始數據的地理坐標系轉換成投影坐標系，Spatial Statistics Tools是把處理好的數據進行點密度分析，即可得到地閃密度。[4]

　　4 雷電災害風險評估中的應用

　　4.1 全市地閃密度圖的繪制

　　雷電災害風險評估中風險值的計算需計算建筑物的年預計雷擊次數，年預計雷擊次數與雷擊大地的年平均密度(Ng)直接相關。按《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的規定，Ng=0.1×Td，Td為年平均雷暴日，Td根據當地氣象臺、站資料確定，這樣全市的Ng值是相同的，但根據實測數據分析結果，雷電分布差異很大[5]。

　　利用ArcGIS軟件繪制了深圳市的年平均地閃密度分布圖(見圖1)，圖中色標由深藍色到深紅色，所表示的地閃密度依次升高。其地閃密度分布特征是：西部高于東部，高密度區主要分布在寶安區和市區的部分地區。

　　4.2 單個建筑物所在位置地閃密度取值

　　在雷電災害風險評估中，當確定建筑物地理信息后，在ArcMap的地閃密度圖中可進行標注，所取實例為深圳西涌天文臺(見圖2)，考慮到閃電定位存在的誤差，提取標注點所在1km2單元格及周邊8格單元格的地閃密度數值，取其平均值作為地閃密度值(見表2)。

　　5 雷災調查與鑒定中的應用

　　當雷擊事故發生時，根據發生時間及地理信息，查詢事故發生前后半小時，事故點附近1km、1.5km及3km內的的閃電定位數據。在雷電災害調查與鑒定時應結合剩磁測量的結果和閃電定位的情況綜合考慮，給出判定結論。[7]

　　2013年8月30日上午5時左右，深圳某學校雷云過境后，消防監控系統癱瘓。依據閃電定位系統數據分析，8月30日4：45-5：15該校3公里范圍內共發生地閃7次(見圖3)。其中距離學校最近的一次地閃發生在4：57，學校西偏北方向約455m，此次地閃為負地閃，地閃強度為-51.8kA，平均陡度為-13kA/μs。根據閃電定位和剩磁測量結果，鑒定為雷擊建筑物附近產生閃電感應導致電子設備損壞。

　　6 小結與不足

　　采用閃電定位數據和地理信息系統軟件的方法，分析了深圳市雷電活動規律，并利用該規律在雷電防護中做了一些應用，小結如下：(1)閃電定位數據可以為雷電災害風險評估提供準確、符合建筑物所在地實際雷電活動規律的地閃密度值，為評估的定量計算提供數據基礎。(2)閃電定位數據可以為雷災調查提供災害發生時的閃電分布情況，結合剩磁測量的結果判斷災害是否由雷電引起，并可找出可能引起雷災的閃電位置及參數等。

　　由于目前閃電定位系統的探測精度和準確度較低，導致采集到的閃電位置與實際發生的位置偏離很大，三站以下定位數據(不可信數據)占到全部數據的一半以上，并且探測得到的雷電流幅值與真實值也有誤差。因此，更有效的將閃電定位數據應用到防雷減災工作中，亟需提高閃電定位系統的探測水平。

　　參考文獻

　　[1]姚葉青，袁松，張義軍，蔡輝，丁衛東，郝瑩，邊富昌.利用閃電定位和雷達資料進行雷電臨近預報方法研究[J].熱帶氣象學報.2011(06).

　　[2]羅林艷，祝燕德，王智剛，郭在華，羅宇.基于大氣電場與閃電資料的雷電臨近預警方法[J].成都信息工程學院學報.2010(05).

　　[3]吳健，陳毅芬，曾智聰.利用地面電場儀與閃電定位資料進行短時雷電預警的方法[J]. 氣象與環境科學.2009(01)

　　閱讀期刊：信息技術與網絡安全

　　《信息技術與網絡安全》(原：微型機與應用)(月刊)，創刊于1982年，是由華北計算機系統工程研究所主辦的國家級科技期刊。該刊35年來為信息技術和應用的發展作出杰出貢獻，先后獲評全國優秀科技期刊、中國科技期刊精品數據庫收錄期刊、中國期刊全文數據庫收錄期刊、中國學術期刊綜合評價數據庫統計刊源期刊、中國核心期刊(遴選)數據庫收錄期刊等。