一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法及系统。该方案包括确定测量区域，根据铁路沿线按照距离铁路沿线的距离和固定的长度确定地理区块；获取所有的地理区块的三维地图高程，提取高程最值、高程差和平均高程；通过历史降水数据库，获得全部的降水量信息，并根据地理区块进行各个区块的降水信息采集；获取三维地图高程，计算高差变化率；获取高程的最值、高程差和平均高程，计算降雨风险的触发概率；获取降雨概率，并根据高程信息进行事故风险评估，生成所有的地理区块的灾害风险。该方案通过获取地理信息、气象信息进行数据融合，实现对于降雨风险的分区域划分，准确获知铁路沿线的全部降雨风险。确获知铁路沿线的全部降雨风险。确获知铁路沿线的全部降雨风险。

【技术实现步骤摘要】
一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及气象信息
，更具体地，涉及一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法及系统。

技术介绍

[0002]铁路是交通中的重要环节。铁路通过的路段常常需要经过高海拔、严寒、炎热等极端天气。但是，由于铁路是气象灾害的高敏感行业，对于强降雨、暴雪、大风等气象灾害的影响尤为敏感。而我国的地区分布及其复杂，海拔高度变化大，区域气象条件也很恶劣。
[0003]现有的技术中，主要通过气象天气预报等信息对于铁路沿线地区进行风险识别，无法获得地理信息与气象信息的融合进而获得整体的天气，尤其是降雨情况下的风险无法准确获知。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术提出了一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法及系统，通过获取地理信息、气象信息进行数据融合，实现对于降雨风险的分区域划分，准确获知铁路沿线的全部降雨风险。
[0005]根据本专利技术实施例第一方面，提供一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法。
[0006]所述的一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法包括：
[0007]确定测量区域，根据铁路沿线按照距离铁路沿线的距离和固定的长度确定地理区块；
[0008]获取所有的所述地理区块的三维地图高程，提取高程最值、高程差和平均高程；
[0009]通过历史降水数据库，获得全部的降水量信息，并根据所述地理区块进行各个区块的降水信息采集；
[0010]获取所述三维地图高程，计算所述高差变化率；
[0011]获取高程的最值、高程差和平均高程，计算降雨风险的触发概率；
[0012]获取所述降雨概率，并根据高程信息进行事故风险评估，生成所有的地理区块的灾害风险。
[0013]在一个或多个实施例中，优选地，所述确定测量区域，根据铁路沿线按照距离铁路沿线的距离和固定的长度确定地理区块，具体包括：
[0014]录入铁路所在区域的地图，确定为测量区域；
[0015]对所述测量区域按照距离间隔进行划分，以地铁沿线的距离50km为边界线，以10km为单位进行区域划分，生成若干个所述测量区域；
[0016]对所有的所述测量区域在卫星遥感分析数据中进行区块提取，生成若干个所述地理区块。
[0017]在一个或多个实施例中，优选地，所述获取所有的所述地理区块的三维地图高程，
提取高程最值、高程差和平均高程，具体包括：
[0018]获取全部的所述地理区块的所述三维地图高程；
[0019]根据所述三维地图高程生成三维点阵，其中，每个所述三维点阵包括第一坐标、第二坐标和高程坐标；
[0020]其中，所述第一坐标、所述第二坐标和所述高程坐标的坐标原点为铁路线路的起点；
[0021]根据所述地理区块提取高程的最大值和最小值；
[0022]获得所述地理区块内的高程差和平均高程。
[0023]在一个或多个实施例中，优选地，所述通过历史降水数据库，获得全部的降水量信息，并根据所述地理区块进行各个区块的降水信息采集，具体包括：
[0024]获取全部的降水量信息；
[0025]提取存储的所有的降水量信息的降水数据节点；
[0026]对所述降水数据节点按照所述地理区块进行划分，生成若干个降水数据蔟；
[0027]对每个所述降水数据蔟进行降水量平均，生成每个地理区块的降水量信息；
[0028]当所述地理区块内不存在降水信息时，选择与所述地理区块中心的空间距离最近的所述降水数据节点，作为不存在降水信息的地理区块的降水信息；
[0029]其中，所述空间距离利用第一计算公式计算获得；
[0030]所述第一计算公式为：
[0031][0032]其中，d为所述空间距离，x为所述第一坐标，y为所述第二坐标，x0为坐标原点横坐标，y0位坐标原点纵坐标。
[0033]在一个或多个实施例中，优选地，所述获取所述三维地图高程，计算所述高差变化率，具体包括：
[0034]获取所述三维地图高程，生成三维高程点阵；
[0035]以所述三维高程点阵为基础，进行第一坐标方向和第二坐标方向上的梯度运算，生成所述高差变化率；
[0036]其中，利用第二计算公式计算所述高差变化率；
[0037]所述第二计算公式为：
[0038][0039]其中，s为所述高差变化率，h为所述三维地图高程，x为所述第一坐标，y为所述第二坐标。
[0040]在一个或多个实施例中，优选地，所述获取高程的最值、高程差和平均高程，计算降雨风险的触发概率，具体包括：
[0041]设置触发几率函数为第三计算公式形式；
[0042]提取全部的降雨触发概率，计算以10天为单位的触发概率；
[0043]利用第四计算公式计算所述降雨触发概率最接近正确值的综合触发几率；
[0044]根据所述综合触发几率函数计算当前降雨概率；
[0045]所述第三计算公式为：
[0046]M＝A1x1+A2x2+A3x3[0047]其中，M为触发几率函数值，A1为所述高程的最值的系数，A2为所述高程差的系数，A3为平均高程的系数，x1为所述高程的最值，x2为所述高程差，x3为平均高程；
[0048]所述第四计算公式为：
[0049][0050]其中，M
W
为所述综合触发几率，k
i
为第i个降雨量修正系数，M
i
为第i个触发几率函数值，k
10
为第10个降雨量修正系数，M
10
为第10个触发几率函数值，K触发几率偏移值。
[0051]在一个或多个实施例中，优选地，所述获取所述降雨概率，并根据高程信息进行事故风险评估，生成所有的地理区块的灾害风险，具体包括：
[0052]获取当前区块的所述降雨概率；
[0053]获取当前区块的所述高差变化率、高程平均值、高程最大值、高程偏差；
[0054]根据高程信息进行事故风险评估，生成所有的地理区块的灾害风险。
[0055]根据本专利技术实施例第二方面，提供一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别系统。
[0056]所述的一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别系统包括：
[0057]地理区块确定模块，用于确定测量区域，根据铁路沿线按照距离铁路沿线的距离和固定的长度确定地理区块；
[0058]高程特征提取模块，用于获取所有的所述地理区块的三维地图高程，提取高程最值、高程差和平均高程；
[0059]降水采集模块，用于通过历史降水数据库，获得全部的降水量信息，并根据所述地理区块进行各个区块的降水信息采集；
[0060]高差变化采集模块，用于获取所述三维地图高程，计算所述高差变化率；
[0061]降雨风险识别模块，用于获取高程的最值、高程差和平均高程，计算降雨风险的触发概率；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法，其特征在于，该方法包括：确定测量区域，根据铁路沿线按照距离铁路沿线的距离和固定的长度确定地理区块；获取所有的所述地理区块的三维地图高程，提取高程最值、高程差和平均高程；通过历史降水数据库，获得全部的降水量信息，并根据所述地理区块进行各个区块的降水信息采集；获取所述三维地图高程，计算所述高差变化率；获取高程的最值、高程差和平均高程，计算降雨风险的触发概率；获取所述降雨概率，并根据高程信息进行事故风险评估，生成所有的地理区块的灾害风险。2.如权利要求1所述的一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法，其特征在于，所述确定测量区域，根据铁路沿线按照距离铁路沿线的距离和固定的长度确定地理区块，具体包括：录入铁路所在区域的地图，确定为测量区域；对所述测量区域按照距离间隔进行划分，以地铁沿线的距离50km为边界线，以10km为单位进行区域划分，生成若干个所述测量区域；对所有的所述测量区域在卫星遥感分析数据中进行区块提取，生成若干个所述地理区块。3.如权利要求1所述的一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法，其特征在于，所述获取所有的所述地理区块的三维地图高程，提取高程最值、高程差和平均高程，具体包括：获取全部的所述地理区块的所述三维地图高程；根据所述三维地图高程生成三维点阵，其中，每个所述三维点阵包括第一坐标、第二坐标和高程坐标；其中，所述第一坐标、所述第二坐标和所述高程坐标的坐标原点为铁路线路的起点；根据所述地理区块提取高程的最大值和最小值；获得所述地理区块内的高程差和平均高程。4.如权利要求3所述的一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法，其特征在于，所述通过历史降水数据库，获得全部的降水量信息，并根据所述地理区块进行各个区块的降水信息采集，具体包括：获取全部的降水量信息；提取存储的所有的降水量信息的降水数据节点；对所述降水数据节点按照所述地理区块进行划分，生成若干个降水数据蔟；对每个所述降水数据蔟进行降水量平均，生成每个地理区块的降水量信息；当所述地理区块内不存在降水信息时，选择与所述地理区块中心的空间距离最近的所述降水数据节点，作为不存在降水信息的地理区块的降水信息；其中，所述空间距离利用第一计算公式计算获得；所述第一计算公式为：
其中，d为所述空间距离，x为所述第一坐标，y为所述第二坐标，x0为坐标原点横坐标，y0位坐标原点纵坐标。5.如权利要求3所述的一种高铁沿线地区降雨气象灾害易发区识别方法，其特征在于，所述获取所述三维地图高程，计算所述高差变化率，具体包括：获取所述三维地图高程，生成三维高程点阵；以所述三维高程点阵为基础，进行第一坐标方向和第二坐标方向上的梯度运算，生成所述高差变化率；其中，利用第二计算公式计算所述高差变化率；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭建侠，韩书新，
申请(专利权)人：中国气象局气象探测中心，
类型：发明
国别省市：