T_GZQXXH 0002-2023 雷电易发性等级划分技术规范.docx

ICS 07.060CCS A47GZQXXH贵 州 省 气 象 学 会 团 体 标 准T/GZQXXH 00022023雷电易发性等级划分技术规范Technical Code for Classification of Lightning Susceptibility2023 - 08 - 30 发布2023 - 09 - 01 实施贵州省气象学会发 布T/GZQXXH 00022023目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 一般规定15 雷电易发性区划2附 录A （资料性） 技术方法和参考文献3附 录B （资料性） 雷电灾害防范措施5II前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件由贵州省气象灾害防御技术中心提出。 本文件由贵州省气象学会归口。本文件起草单位：贵州省气象灾害防御技术中心，贵州省省气象服务中心，贵州新气象科技有限责 任公司，黔东南州气象局本文件主要起草人：吴安坤，丁旻，李迪，张弛，张淑霞，刘波，许可，杜正静，杨群，邵莉丽， 陈春，张世谨T/GZQXXH 00022023雷电易发性等级划分技术规范1 范围本文件规定了雷电易发区划的术语、一般规定及区划方法。 本文件适用雷电易发区划、雷电防护设计可参考使用。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 50057-2010建筑物防雷设计规范GB/T 19663-2022 信息系统雷电防护术语GB/T 21714.2-2015雷电防护 第2部分 风险管理GB/T 37047-2018 基于雷电定位系统(LLS)的地闪密度 总则3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。雷电易发性 Lightning susceptibility采用雷电观测手段分析区域闪电活动的发生程度。地闪密度 ground flash density；NG单位面积、单位时间的平均地闪次数。注：单位为次每平方千米年次/（km2a）。来源：GB/T 37047-2018，3.1.7雷暴日 thunderstorm day；Td一天中可听到一次以上的雷声则称为一个雷暴日。来源：GB/T 19663-2022，3.25雷击大地年均密度 Annual average density of lightning strike；Ng单位面积内年均雷击发生次数，Ng=0.1Td。 注：单位为次每平方千米年次/（km2a）。4 一般规定 雷电监测资料应是气象主管机构提供的年度完整资料。 雷电监测资料宜为十年及以上的整编资料。 雷电易发区划应使用当年最新版本的 GIS 地图。 雷电易发区划图宜五年更新一次。 雷电易发区划图分辨率宜为 1 1 。65 雷电易发性区划 雷电易发性等级划分宜采用多种雷电监测资料融合，技术流程如图 1 所示。图 1 雷电易发性等级划分技术流程 二维、三维雷电监测资料采用点密度分析，星载闪电探测资料采用空间插值分析生成统一分辨率的闪电密度分布图。 人工雷电观测雷暴日资料，采用 0.1Td 计算后空间插值生成年预计雷击次数分布图。 空间插值宜采用反距离权重插值，方法参见附录 A.1 多种雷电监测资料融合宜采用投影寻踪模糊聚类方法获取指标权重，生成综合雷电密度分布图， 方法参见附录 A.2。 按密度值的大小，雷电易发性区划等级宜采用自然断点法划分为高易发区、中易发区、低易发区。 自然断点法参见附录 A.3。 雷电易发区等级划分宜采用红、黄、绿色分别标识高易发区、中易发区、低易发区。 雷电灾害防范依据区域雷电易发性等级，结合建构筑物的重要性、使用性质以及发生雷电事故的可能性和后果，划分为一级、二级和三级，雷电灾害防范措施参见附录 B。A.1 反距离权重插值附 录A（资料性）技术方法和参考文献反距离权重 (IDW) 插值指彼此距离较近的事物要比彼此距离较远的事物更相似。当为任何未测量的位置预测值时，反距离权重法会采用预测位置周围的测量值。与距离预测位置较远的测量值相比，距 离预测位置最近的测量值对预测值的影响更大。反距离权重法假定每个测量点都有一种局部影响，而这 种影响会随着距离的增大而减小。由于这种方法为距离预测位置最近的点分配的权重较大，而权重却作 为距离的函数而减小，因此称之为反距离权重法。反距离权重计算过程：（1） 计算位置点到所有点的距离2 2 + 2 =（2） 计算权重（3） 计算插值点的值 = 1/ 1 1/A.2 投影寻踪模糊聚类=0 = , =1投影寻踪旨在挖掘数据的聚类结构，其原理作为直接由样本数据驱动进行数据挖掘分析，基于探索 性和确定性分析的聚类与分类方法，将高(多)维数据通过投影到低维子空间，在一定程度解决多指标分 类等非线性问题，减少人为的主观性操控，其方法如下：（1） 指标处理消除量纲间的差异、统一变化范围；（2） 线性投影随机抽取若干个初始投影方向 1, 2, , 进行计算，根据指标选大的原则，确定最大指标对应的解为最优投影方向，投影特征值的表达为： = （3） 优化投影目标函数投影值的分布特征应满足：整体上投影点团之间尽可能散开；局部投影点尽可能凝聚成单个的点 团；故将目标函数 定义为类间距离 与类内密度 的乘积，即 = ：() = =121 2Z其中a为序列 = 1,2, , 的均值，L(a)愈大，分布愈开。设投影特征值间的距离= , = 1,2, , ，则() = =1 =1 f(t) 为一阶单位阶跃函数， t 0 t 0 时，其值为 1；t 0 时，其值为 0。0 ( ) = 1 R为窗宽参数，其选定原则为宽度内至少包括一个散点。合理取值范围为，其中， , = 1,2, , ；类内密度 愈大，分类愈显著。当 取得最大值时，对应的投影方向即为寻找的最优投影方向。因而寻找最优投影方向的问题可转化为下列优化问题： () = () () = 2 = 1（4） 将最优投影方向代入对应的指标权重。=1A.3 自然断点法（ ）2=1自然断点法（Jenks natural breaks method）是一种地图分级算法。该算法认为数据本身有断点， 可利用数据这一特点进行分级。算法原理是一个小聚类，聚类结束条件是组间方差最大、组内方差最小。 计算方法见式（D.1）:式中：= =1 2 +1（1 i j N）SSD 方差；i、j 第i、j个元素；A 长度为N的数组；k i、j中间的数，表示A组中的第k个元素。AAB.1 一级防范附 录B（资料性）雷电灾害防范措施雷电高易发区宜采取一级防范措施，在执行国家相关防雷标准基础上，须重点进行雷电防范。针对 该区域的易燃易爆场所、矿区、旅游景区和学校等人员密集场所，做到以下措施:a) 装设雷电监测预警信息接收系统。b) 建立雷电安全管理制度，制定雷电灾害应急预案。c)每年开展雷电防御宣传教育或知识培训共3次以上。d) 按法律法规规定每年委托具有防雷检测资质的机构进行定期检测2次，并对防雷安全隐患及时整改。e) 设立专门雷电安全管理员，每年组织防雷装置自查23次，确保防雷装置正常运行，并及时上报雷电灾情。f) 每年宜选取45个防雷示范点开展防雷工程建设，在人员密集且空旷区域建设防雷应急避险场所。B.2 二级防范雷电中易发区宜采取二级防范措施，在执行国家相关防雷标准基础上，须加强雷电防范。针对该区 域的易燃易爆场所、矿区、旅游景区和学校等人员密集场所，做到以下措施:a) 装设雷电监测预警信息接收系统。b) 建立雷电安全管理制度，制定雷电灾害应急预案。c)每年开展雷电防御宣传教育或知识培训共2次以上。d) 按法律法规规定每年委托具有防雷检测资质的机构进行定期检测12次，并对防雷安全隐患及时 整改。e) 设立专门雷电安全管理员，每年组织防雷装置自查12次，确保防雷装置正常运行，并及时上报 雷电灾情。f) 每年宜选取34个防雷示范点开展防雷工程建设，在人员密集且空旷区域建设防雷应急避险场所。B.3 三级防范雷电低易发区宜采取三级防范措施，执行国家相关防雷标准基础上，须注重雷电防范。针对该区域 的易燃易爆场所、矿区、旅游景区和学校等人员密集场所，做到以下措施:a) 建立雷电安全管理制度，制定雷电灾害应急预案。b) 每年开展雷电防御宣传教育或知识培训共 1 次以上。c) 按法律法规规定每年委托具有防雷检测资质的机构进行定期检测 1 次，并对防雷安全隐患及时整改。d) 设立专门雷电安全管理员，每年组织防雷装置自查 1 次，确保防雷装置正常运行，并及时上报雷电灾情。e) 每年宜在该区域选取 23 个防雷示范点开展防雷工程建设。