一种覆冰观测站和观测点选址方法技术

本发明专利技术提供一种覆冰观测站和观测点选址方法，包括：获取输电线路路径通道信息，进行线路路径通道覆冰气候分区，识别路径通道区域内的地形，在每个气候区进行覆冰观测站和观测点初选，进行覆冰观测站比选，进行覆冰观测点比选，进行比选站现场踏勘，确定覆冰观测站和观测点最优位置。本发明专利技术的有益效果是：通过地理信息系统完成覆冰观测站和观测点选址，选定的观测站和观测点地址代表性好，建设条件优，能够以解决传统人工选址方法依赖选站人员的个人经验问题。通过本发明专利技术的方式进行覆冰观测站和观测点的选址更为高效，也更具科学性和合理性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种覆冰观测站和观测点选址方法


[0001]本专利技术涉及导线覆冰观测
，具体涉及一种覆冰观测站和观测点选址方法。

技术介绍

[0002]覆冰观测站和观测点是一种专门为论证重冰输电线路覆冰量级与分布而建立的导线覆冰观测站及覆冰观测点。选定代表性较好的覆冰观测站和观测点场址是保证覆冰观测项目顺利完成和解决局地重冰区段无覆冰实测资料问题的关键。为满足工程设计的需要，覆冰观测站一般观测年限较长，观测设施较复杂，若建成后要对站址进行调整，难度较大，因此覆冰观测站的选址需十分慎重，而覆冰观测点选址相对灵活，建成后也可以进行调整。
[0003]传统的覆冰观测站选址主要根据现有的规范和覆冰勘测人员的经验，需要投入大量的时间用于现场踏勘与调查。选取的覆冰观测站通常符合以下基本条件：所选区域的覆冰量级大，覆冰过程多，但又非微地形微气象区，对输电线路走廊具有较好代表性，观测场平坦空旷，气流通畅，不受地物及林木的影响。覆冰观测点选址应符合以下基本条件：能在短期为工程设计提供较多的、与覆冰观测站同步的数据，对工程区域应具有代表性，同一地理气候区域内应覆盖不同的山脊、垭口、迎风坡、背风坡等微地形和一般地形，建点条件要求较低。传统选址方法基于现场覆冰调查和经验判断，选取的覆冰观测站和观测点可能存在代表性不足的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本专利技术提供了一种覆冰观测站和观测点选址方法，以便于解决现有的选址方法过度依赖个人经验的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术具体采用的技术方案是：
[0006]一种覆冰观测站和观测点选址方法，包括：
[0007]获取输电线路路径通道信息，包括路径通道区域内的卫星影像图、数字高程数据、敏感点分布信息、数字冰区图和已建线路路径；
[0008]根据卫星影像图、数字高程数据、数字冰区图进行线路路径通道覆冰气候分区；
[0009]识别路径通道区域内的不同种类微地形以及一般地形；
[0010]在每个气候区进行覆冰观测站和观测点初选，通过ArcGIS进行叠加分析，扣除不宜建设覆冰观测站和观测点的敏感区域、不利地形条件以及轻中冰区块，得到覆冰观测站和观测点初选斑块；
[0011]进行覆冰观测站比选，在覆冰观测站初选斑块中扣除微地形，得到覆冰观测站初选斑块；同时构建并计算各初选斑块的代表性评价指标且按指标由高至低排列各初选斑块，按照指标从高至低挑选出若干个比选站址；
[0012]进行覆冰观测点比选，取覆冰观测点初选斑块与微地形斑块交集，得到覆冰观测
点初选斑块；同时构建并计算各初选斑块的代表性评价指标且按指标由高至低排列各初选斑块，每类微地形按照指标从高至低挑选出1～3个比选点位；
[0013]进行比选站和比选点现场踏勘，结合比选站周边障碍物，交通，与村落距离和建站成本因素，确定覆冰观测站和观测点最优位置。具体的，记录各比选站和比选点观测范围内障碍物高度及数量，与最邻近道路的距离D和海拔高差H；观测范围内障碍物的高度小于等于2.2m的比选站和比选点作为最优位置的候选；比选站观测范围为以比选站为中心，半径10m圆形区域，比选点观测范围为以比选点为中心，半径5m圆形区域；各剩余比选站和比选点D*H值最小者作为覆冰观测站或每类微地形覆冰观测点最优位置。
[0014]上述公开的选址方法，能够实现更为科学、精确和智能的选址，避免了对选址人员经验的高度依赖，并且能够提高选址的效率和有效性。
[0015]进一步的，在本专利技术中，对微地形进行识别并辅助进行观测站和观测点的比选，具体的，此处进行优化并举出如下一种可行的选择：所述的微地形包括山脊、垭口、迎风坡和背风坡。采用如此方案时，还可根据实际地形的情况，将更多的微地形识别后作为比选参考。
[0016]进一步的，所述的根据卫星影像图、数字高程数据、数字冰区图进行线路路径通道覆冰气候分区，具体包括：
[0017]根据卫星影像图以地理山脉为大气候单元开展初步气候分区，每个大气候单元内建立一个代表性的覆冰观测站和若干个覆冰观测点；
[0018]根据数字高程数据和数字冰区图分析前述大气候单元重冰区起划海拔分布情况，并根据大气候单元区域内重冰区起划海拔进一步细分出小气候单元；其中，重冰区指覆冰标准冰厚大于20mm的冰区。
[0019]在覆冰的气候区内沿线路路径将数字高程数据、数字冰区图裁剪成范围合适的带状区域。
[0020]按照如此方式可完成覆冰气候区的划分。
[0021]进一步的，所述的识别路径通道区域内的山脊、垭口、迎风坡、背风坡以及一般地形，具体包括：
[0022]将数字高程数据栅格化处理；
[0023]采用ArcGIS进行水文分析，通过计算地形汇流累计量的方法，识别出山脊线和山谷线，山脊线和山谷线交汇处为垭口微地形；
[0024]计算路径通道区域的地形坡向，并根据路径通道区域中尺度分析数据，计算路径通道区域冬季典型覆冰过程的主风向；坡向与覆冰期主风向夹角范围在(0
°
，45
°
)区间为迎风坡地形，坡向与主风向夹角在(135
°
，180
°
)区间为背风坡地形；
[0025]山脊、垭口、迎风坡、背风坡以外的地形为一般地形。
[0026]按照如此方式可完成路径通道区域内的各种地形识别，作为后续进行观测站、观测点比选的参考。
[0027]进一步的，在进行覆冰观测站和观测点的选址时，从大范围区域内逐渐缩小选址范围，即先进行初步的位置比选，再进行后续的优选，所述的覆冰观测站和观测点初选，以选出若干个比选站址具体包括：
[0028]将数字冰区图作为ArcGIS底图，采用叠加分析方法，扣除敏感区域；
[0029]采用数字高程数据计算地形坡度，并在扣除敏感区域的剩余斑块中扣除坡度超过15
°
的区域；
[0030]继续扣除15mm及以下冰区区域、海拔超过输电线路所经最高海拔10％以上的区域，得到覆冰观测站和观测点初选斑块。
[0031]按照如此方式可确定部分初步选定的区域用于设置观测站和观测点，可进行优选细化后缩小范围以确定最终的选址。
[0032]进一步的，在上述方法中，所述的敏感区域至少包括自然保护区、森林公园、地质公园和采矿区。
[0033]进一步的，本专利技术中在初选斑块中进行观测站的选址，通过对初选斑块内各个位置的建站合理性进行评价后决定，具体的，按照如下方法计算各初选斑块的覆冰观测站代表性评价指标：
[0034][0035]其中，B
i
为各初选斑块在数字冰区图中最大覆冰厚度，B
m
为工程线路在数字冰区图的最大覆冰厚度；为无量纲的覆冰厚度影响因子，R
Bi
为工程线路在覆冰气候区中长度，R
Di
为各初选斑块中心和在覆冰气候区范围内线路中心位置的距离，为无量纲的距离权重因子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种覆冰观测站和观测点选址方法，其特征在于，包括：获取输电线路路径通道信息，包括路径通道区域内的卫星影像图、数字高程数据、敏感点分布信息、数字冰区图和已建线路路径；根据卫星影像图、数字高程数据、数字冰区图进行线路路径通道覆冰气候分区；识别路径通道区域内的各种类微地形以及一般地形；在每个气候区进行覆冰观测站和观测点初选，通过ArcGIS进行叠加分析，扣除不宜建设覆冰观测站和观测点的敏感区域、不利地形条件以及轻中冰区斑块，得到覆冰观测站和观测点初选斑块；进行覆冰观测站比选，在覆冰观测站初选斑块中扣除微地形，得到覆冰观测站初选斑块；同时构建并计算各初选斑块的代表性评价指标且按指标由高至低排列各初选斑块，按照指标从高至低挑选出若干个比选站址；进行覆冰观测点比选，取覆冰观测点初选斑块与微地形斑块交集，得到覆冰观测点初选斑块；同时构建并计算各初选斑块的代表性评价指标且按指标由高至低排列各初选斑块，每类微地形按照指标从高至低挑选出1～3个比选点位；进行比选站和比选点现场踏勘，结合比选站周边障碍物，交通，与村落距离和建站成本因素，确定覆冰观测站和观测点最优位置。2.根据权利要求1所述的覆冰观测站和观测点选址方法，其特征在于：所述的微地形包括山脊、垭口、迎风坡和背风坡。3.根据权利要求1所述的覆冰观测站和观测点选址方法，其特征在于，所述的根据卫星影像图、数字高程数据、数字冰区图进行线路路径通道覆冰气候分区，具体包括：根据卫星影像图以地理山脉为大气候单元开展初步气候分区，每个大气候单元内建立一个代表性的覆冰观测站和若干个覆冰观测点；根据数字高程数据和数字冰区图分析前述大气候单元覆冰标准冰厚大于20mm的重冰区起划海拔分布情况，并根据大气候单元区域内重冰区起划海拔进一步细分出小气候单元；在覆冰的气候区内沿线路路径将数字高程数据、数字冰区图裁剪成范围合适的带状区域。4.根据权利要求1所述的覆冰观测站和观测点选址方法，其特征在于，所述的识别路径通道区域内的不同种类微地形以及一般地形，具体包括：将数字高程数据栅格化处理；采用ArcGIS进行水文分析，通过计算地形汇流累计量的方法，识别出山脊线和山谷线，山脊线和山谷线交汇处为垭口微地形；计算路径通道区域的地形坡向，并根据路径通道区...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国羽，郭新春，黄帅，许泳，郑国，尹亮，刘凉山，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：