面向多源数据的雷电预警方法研究及平台设计
发布时间：2021-07-17 17:41
雷电是大自然中常见的大气放电现象,它给人类社会带来了巨大的影响。气象防灾减灾体系是气象现代化建设的重点,而雷电防护是气象行业里最重要的研究领域之一。随着社会经济和信息化技术的发展,雷电引发的灾害显著增加,直接造成的损失不可估量。所以,加大雷电监测预警领域的研究、提高预报准确率和完善雷电预警体系显得十分迫切和必要。本文采用了较先进的SOA架构（Service-Oriented Architecture）和地理信息系统（GIS, Geographic Information System）进行平台开发,SOA架构是当代IT业务发展的产物和焦点,而GIS在气象资料管理、人工影响天气和气象灾害评估等领域应用也十分广泛,将SOA架构与GIS和雷电监测预警结合起来是气象服务信息化的必然趋势。首先,本文以介绍雷电给人类社会带来的巨大影响引出了课题研究的目的和意义,并结合了与本课题同时进行的企、事业单位委托的气象综合业务等项目的条件和基础,开始了本课题的各项工作。然后综合对各种气象数据的分析筛选,平台采用的多源数据主要是雷达产品资料,闪电定位资料,大气电场资料等各种气象数据,确定了雷达数据为主要数据源...
【文章来源】：成都信息工程大学四川省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１中国近４６年雷暴日数分布图??从雷电预警方面，跟雷电相关的数据越来越多，现在大多数雷电预警平台的??预报准确率较低，发展较慢
雷暴主要分为单体雷暴、多单体雷暴、鹏线和超级单体雷暴。绝大部分的闪??电发生在单体中，每个雷暴单体的发展生命史大致经历生长、成熟和消散＝个阶??段，如图２－１。??＾Ｎ．；；Ａ?副??＾ｈＱＨｈ、，、一?ｙ、?＾?？?＾?？：巧啤拉?３：－－?Ｉ．．Ｉ?帝??ｒ?＼?＾?ｓ＊Ｋ?ｎ．?＊?＊?１?Ｊ＊＊?：?－?Ｖ?＼?＾?吉??Ｉ、‘多颗??图２－１对流单体的发展??生长阶段：这阶段为云体从淡积云逐渐向浓积云的发展过程，云的垂直尺度??有非常最著地变化；云内存在速度为５￣１０米／秒的上升气流向云顶发展，并且在中??上部有较大的上升气流，雨滴冰看开始在云体内生成；生长阶段一般持续１〇￣１５??分钟，一般不会伴有雷电。??成熟阶段：该阶段历时约１５￣３０分钟，云中伴随有规则的上升气流和下沉气??流；此时浓积云发展为积雨云，云顶达到对流层顶后由垂直上升换为水平展开，??并开始伴随有雷电和降水等天气现象；上升气流在云的中上部会达到最大值
的雷称为下行雷（一般为负极性），从高层建筑物向雷雨云发展的雷称为上行雷（一??般为正极性）。Ｗ负下行地闪为例，其放电主要的过程包括：雷暴云电荷分离、初??始击穿、梯级先导、连接过程、第一回击、箭式先导、第二回击等Ｗ，见图２－２??所示。??（巧爾２?）??Ｖ?—?Ａ?３?？細?８。辦?１，５ｍｓ?峭巧??ｆ?一？？－?＾?■?２細?＞?＜?ＳＯｍｓ?？??巨?＾辑城肆Ｉ?賊狱１?《鱗ｉ?ｙ??Ｉ?《ｆｉｉａｓ?＾?Ｉｎ击《１３Ａ??ｈ７７７７７７７７７７７７７７７?ｌ７＇＂ｆＷ／／／／、…／／??晴间ＩＩ??图２－２地闪结构示意图??在负极性雷雨云的电荷感应下，地面表现为正极性。但是，雷雨云与大地之??间的空气依然是绝缘的，所Ｗ地闪发生需要具备导电通道。故当大气电场强度足??够大时，大气中的电子使空气分子电离，为形成导电通道起到开路的作用。雷电??通道逐渐向地面探索从而形成了梯级先导。梯级先导遵循大气中电阻最小的导电??第７页共５７页??
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向服务架构（SOA）标准发展现状及趋势[J]. 周曼,周荣坤,沈涛. 科协论坛(下半月). 2010(04)
[2]雷暴预警预报的研究进展[J]. 孙凌,周筠珺,杨静. 高原山地气象研究. 2009(02)
[3]雷达资料在孤立单体雷电预警中的初步应用[J]. 王飞,张义军,赵均壮,吕伟涛,孟青. 应用气象学报. 2008(02)
[4]K-Means聚类算法研究[J]. 李卫平. 中国西部科技. 2008(08)
[5]聚类算法研究[J]. 孙吉贵,刘杰,赵连宇. 软件学报. 2008(01)
[6]风暴的多普勒雷达自动识别[J]. 胡胜,顾松山,庄旭东,罗慧. 气象学报. 2006(06)
[7]雷电研究的回顾和进展[J]. 张义军,周秀骥. 应用气象学报. 2006(06)
[8]风暴的自动识别、跟踪与预报[J]. 肖艳姣,汤达章,李中华,蒋义芳. 南京气象学院学报. 1998(02)
本文编号：3288639
【文章来源】：成都信息工程大学四川省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１中国近４６年雷暴日数分布图??从雷电预警方面，跟雷电相关的数据越来越多，现在大多数雷电预警平台的??预报准确率较低，发展较慢
雷暴主要分为单体雷暴、多单体雷暴、鹏线和超级单体雷暴。绝大部分的闪??电发生在单体中，每个雷暴单体的发展生命史大致经历生长、成熟和消散＝个阶??段，如图２－１。??＾Ｎ．；；Ａ?副??＾ｈＱＨｈ、，、一?ｙ、?＾?？?＾?？：巧啤拉?３：－－?Ｉ．．Ｉ?帝??ｒ?＼?＾?ｓ＊Ｋ?ｎ．?＊?＊?１?Ｊ＊＊?：?－?Ｖ?＼?＾?吉??Ｉ、‘多颗??图２－１对流单体的发展??生长阶段：这阶段为云体从淡积云逐渐向浓积云的发展过程，云的垂直尺度??有非常最著地变化；云内存在速度为５￣１０米／秒的上升气流向云顶发展，并且在中??上部有较大的上升气流，雨滴冰看开始在云体内生成；生长阶段一般持续１〇￣１５??分钟，一般不会伴有雷电。??成熟阶段：该阶段历时约１５￣３０分钟，云中伴随有规则的上升气流和下沉气??流；此时浓积云发展为积雨云，云顶达到对流层顶后由垂直上升换为水平展开，??并开始伴随有雷电和降水等天气现象；上升气流在云的中上部会达到最大值
的雷称为下行雷（一般为负极性），从高层建筑物向雷雨云发展的雷称为上行雷（一??般为正极性）。Ｗ负下行地闪为例，其放电主要的过程包括：雷暴云电荷分离、初??始击穿、梯级先导、连接过程、第一回击、箭式先导、第二回击等Ｗ，见图２－２??所示。??（巧爾２?）??Ｖ?—?Ａ?３?？細?８。辦?１，５ｍｓ?峭巧??ｆ?一？？－?＾?■?２細?＞?＜?ＳＯｍｓ?？??巨?＾辑城肆Ｉ?賊狱１?《鱗ｉ?ｙ??Ｉ?《ｆｉｉａｓ?＾?Ｉｎ击《１３Ａ??ｈ７７７７７７７７７７７７７７７?ｌ７＇＂ｆＷ／／／／、…／／??晴间ＩＩ??图２－２地闪结构示意图??在负极性雷雨云的电荷感应下，地面表现为正极性。但是，雷雨云与大地之??间的空气依然是绝缘的，所Ｗ地闪发生需要具备导电通道。故当大气电场强度足??够大时，大气中的电子使空气分子电离，为形成导电通道起到开路的作用。雷电??通道逐渐向地面探索从而形成了梯级先导。梯级先导遵循大气中电阻最小的导电??第７页共５７页??
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向服务架构（SOA）标准发展现状及趋势[J]. 周曼,周荣坤,沈涛. 科协论坛(下半月). 2010(04)
[2]雷暴预警预报的研究进展[J]. 孙凌,周筠珺,杨静. 高原山地气象研究. 2009(02)
[3]雷达资料在孤立单体雷电预警中的初步应用[J]. 王飞,张义军,赵均壮,吕伟涛,孟青. 应用气象学报. 2008(02)
[4]K-Means聚类算法研究[J]. 李卫平. 中国西部科技. 2008(08)
[5]聚类算法研究[J]. 孙吉贵,刘杰,赵连宇. 软件学报. 2008(01)
[6]风暴的多普勒雷达自动识别[J]. 胡胜,顾松山,庄旭东,罗慧. 气象学报. 2006(06)
[7]雷电研究的回顾和进展[J]. 张义军,周秀骥. 应用气象学报. 2006(06)
[8]风暴的自动识别、跟踪与预报[J]. 肖艳姣,汤达章,李中华,蒋义芳. 南京气象学院学报. 1998(02)
本文编号：3288639
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