本发明专利技术公布了一种海量闪电数据的GIS平台处理方法，本方法实现：①通过导入历史数据以及结合闪电实时检测系统获取数据，构建闪电数据库，为闪电分析提供基础的数据源。利用GIS平台，直观地显示闪电信息，便于预测闪电的发展趋势；②采用交互式方法分析闪电数据，包括客户化的闪电信息的查询统计、闪电空间密度分析等，并最终形成可以发布的气象产品。通过在GIS平台上处理海量闪电数据满足防雷业务的需要。本发明专利技术可以对大量的闪电数据进行实时或者延时加载、客户化定制显示以及对闪电数据进行时域和空间分析，以此为气象预报人员进行闪电观测和分析提供技术支持以便更好地进行防雷预报。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于GIS与气象信息技术中的雷电防护技术的交叉领域。地理信息系统 (GIS)是空间管理系统，用于空间信息的存储、显示和相关分析；它可以方便地将空间数据以各种属性数据的形式拆分存储，并用直观、友好的方式显示出来，然后进行各种需要的空间分析，譬如缓冲区分析等；另外，它还支持各种属性查询，图形之间的空间关系运算。
技术介绍
自然界雷电的发生具有很强的随机性、瞬时性和危险性，它与大气强对流系统密切相关。雷电监测网络主要由地面大气电场监测网、闪电定位监测网、地面自动观测站组成，这个网络包含若干电场仪、闪电定位观测点和1-2个自动气象观测站。当有闪电发生时，每个仪器都能即时地监测到闪电的原始数据信息(主要是时间、经纬度和强度信息)， 经过特定算法去重合后，以文本信息即时地更新到服务器中。日闪电次数少则几条，多则数万条，因此，以文本记录形式存放的原始数据资料空间占用庞大且不易于分析利用。地理信息系统(GIS)是20世纪60年代中期兴起的一门交叉边缘学科。GIS利用计算机建立地理数据库，将空间实体的分布状况拆分成若干属性进行数字存储，建立数据管理系统，同时开发出各种分析和处理功能，以便快速获取并分析数据，并将处理结果以地图、图元及数据的形式表示出来。陈裕强，林伟旺等曾利用广东省电力部门和气象部门两套闪电定位系统对揭阳市雷电监测结果进行对比分析，对系统中可能导致结果不一致的原因进行了探讨和比较；王小勇，魏启梅等对深圳市气象局闪电定位系统的设计实施以及运行情况做了详细的介绍和总结，对闪电定位系统的完善提出了宝贵的建议；王羽飞，朱峰等对覆盖了吉林省的闪电定位系统的数据进行了分析，获取了雷暴日、雷电流极性、闪击次数等诸多信息，对我们进行闪电数据处理平台的设计和开发提供了重要的参考。在GIS平台上，借助其空间查询分析、图形可视化等功能，对闪电数据进行精确定位、资料回放、数据分析和各种专题图的制作，为雷电防护提供辅助决策，大大提高了闪电数据的使用效率。参考文献闫飞，张海燕，毛云志.基于DSP的雷电定位系统设计.微计算机信息， 2010,26 128冯民学，焦雪等.江苏省雷电分布特征分析.气象科学，2009，29⑵ 246-250陈裕强，林伟旺，谢汉全等.两套闪电定位系统对揭阳市雷电监测结果的对比分析·气象研究与应用，2009，30(1) 73-75.陈家宏，樊灵孟.雷电定位系统和雷电参数· The 3rd Asian Lightning Protection Forum. Taisei Corp, Tokyo, Japan,2005.王小勇，魏启梅等.深圳市气象局闪电定位系统.广西气象，2005，26 (增刊)131-134.王羽飞，朱峰等.基于闪电定位系统的吉林省闪电活动及特征参数分析. 吉林气象，2009，1 18-21Rajesh Chawla,Vivek Chopra,Gary Damschen,et al. Professional XML Web Services, Wrox Press,2002.Krider Ε,Pifer A Ε,Vance D L. Lightning direction finding system for forest fire detection.Ball Amer Metor SoC，1980,61 :980_986
技术实现思路
本专利技术目的是在地理信息系统(GIS)平台上，研究闪电信息的实时数据监测以及获取方法，构建和维护闪电数据库，并以空间要素形式实时地呈现闪电的分布，预测闪电的发展趋势。然后，用交互式客户化定制的方式来对闪电资料进行查询、时间演变分析、密度分析等处理。该专利技术对于海量闪电数据具有很好的监控和统计分析能力。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案本专利技术海量闪电数据的GIS平台处理方法包括以下几个步骤①将闪电定位监测网数据采集至本地服务器监测站中，通过检测方法实时监测本地服务器，并更新闪电数据库；具体的检测方法是每隔一秒，读取本地服务器中以当天日期命名的文本文件，获取其中数据的行数k，与数据库当中当天闪电记录的数量t进行对比，若相同，等待下一次检测，若k大于t，则读取最后的k_t条记录并导入到数据库当中；②数据访问层提供服务端数据库和客户端之间的数据交互，通过统一的数据访问层客户端访问数据库，数据访问层基于XML和Web Service实现；③客户端包含三部分，分别实现地图及闪电加载，地图及闪电显示，闪电数据的时空特征分析；在显示过程中还涉及到地图的刷新需求，闪电的时空分析指闪电的时间演变特征分析和闪电的空间分布特征；根据用户选择的条件，分析闪电的时空特征，并最终形成相关的气象产品。所述监测方法如下A)实时监测接口用来监控数据的实施更改情况，具体实现是通过检测制定文件夹中的文件行为，包括文件的增加、删除、修改操作；B)实时监测接口监测到文件被更新后，获取该文件名filename和文件中格式化数据的数量k，同时到数据库中获取同名表中的数据数量t，若k和t数量相同，则不对数据库进行操作，否则，读取filename文件中最后k_t条格式化数据并按照预定规则插入到数据库中；Ofilename的数据是格式化数据，包括行号、时间、经纬度、强度、陡度、省、市、县信息，还包括闪电定位的手段方式等冗余和噪声数据；D)格式化数据插入到数据库的过程当中，除了插入到同名表中，还要复制一份相同的数据到当年的数据库中。所述数据访问层1)数据访问层提供用户访问数据所需遵循的接口规范，该接口定义了数据访问所5用的命名域、类名、函数名、参数个数、参数类型、服务响应时间限制、数据返回格式；接口用于客户端请求闪电数据和地理元素数据更新，包括新增、修改和删除操作；2)根据客户端的请求，将数据库中的闪电资料封装成业务所需格式，并进一步封装为XML格式数据。所述客户端业务层 a)客户端是一个基于闪电数据的GIS平台，基于XML的SOAP协议向数据访问层请求数据；b)显示数据，以点、线、面基本要素在GIS中显示为主，其中闪电数据需要按照预定的规则进行分级渲染；c)以专题图方式对闪电资料的特征做展示，以饼状图形式显示闪电的时间分布特征，以柱状图显示闪电的强度分布情况；d)在不同时间尺度上对闪电进行不同空间尺度的密度分析，确定起始时间，确定分析区域，确定分析尺度，形成闪电密度分布专题图。本专利技术的有益效果是海量闪电数据的GIS平台处理方法是利用最新计算机科学技术和手段，结合地理信息系统，通过建立闪电实时监测网络系统来获取闪电发生的信息，构建和维护闪电数据库，采用统计学等方法来处理和分析数据，形成集闪电查询、闪电数据时空分析、闪电业务处理等功能于一体的分析方法，最后通过共享网络来发布雷电防护产品，实现雷电业务服务的根本目标。附图说明图1是海量闪电数据的GIS平台处理方法总体架构图；图2是海量闪电数据的GIS平台处理方法服务端工作流程；图3是海量闪电数据的GIS平台处理方法数据访问层工作流程；图4是海量闪电数据的GIS平台处理方法客户端工作流程；图5是海量闪电数据的GIS平台处理方法闪电数据监测工作流程；图6是海量闪电数据的GIS平台处理方法闪电资料处理流程图；图7是海量闪电数据的GIS平台处理方法闪本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种海量闪电数据的ＧＩＳ平台处理方法，其特征在于包括以下几个步骤：①将闪电定位监测网数据采集至本地服务器监测站中，通过检测方法实时监测本地服务器，并更新闪电数据库；具体的检测方法是：每隔一秒，读取本地服务器中以当天日期命名的文本文件，获取其中数据的行数ｋ，与数据库当中当天闪电记录的数量ｔ进行对比，若相同，等待下一次检测，若ｋ大于ｔ，则读取最后的ｋ－ｔ条记录并导入到数据库当中；②数据访问层提供服务端数据库和客户端之间的数据交互，通过统一的数据访问层客户端访问数据库，数据访问层基于ＸＭＬ和Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ实现；③客户端包含三部分，分别实现地图及闪电加载，地图及闪电显示，闪电数据的时空特征分析；在显示过程中还涉及到地图的刷新需求，闪电的时空分析指闪电的时间演变特征分析和闪电的空间分布特征；根据用户选择的条件，分析闪电的时空特征，并最终形成相关的气象产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毕硕本，王启富，朱斌，侯荣涛，冯民学，史鑫明，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：84
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。