[发明专利]基于卫星遥感的输电线路走廊雪深估算与预警方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于卫星遥感的输电线路走廊雪深估算与预警方法及系统，涉及输电线路雪深监测领域。S1.获取数据，并对数据进行预处理；S2.基于数据同化算法获取雪深分布；S3.获取输电线路走廊雪深数据分布；S4.输电线路雪深预警。本发明获取了较高精度的输电线路走廊雪深分布情况，并依据运行建议对输电线路走廊雪深进行预警，达到实时精确地估算输电线路走廊积雪变化的目的，对最不利的输电线路冰雪情况进行预测。

主权项

1.一种基于卫星遥感的输电线路走廊雪深估算与预警方法，其特征在于，所述方法包括：S1，获取目标电网的数据，并对数据进行预处理，得到MODIS和AMSR‑E融合的无云积雪面积数据、气象站点数据的等积投影、电网微气象站点数据的等积投影；所述数据包括所述目标电网的气象站点数据、电网微气象站点数据、AMSR‑E微波积雪雪深数据、MODIS积雪面积数据和数字高程模型数据；S2，获取雪深S21，建立虚拟站点，在网格化后的目标电网中建立虚拟站点，目标电网中已知气象站点的最小距离为Q，所述虚拟站点之间的距离及所述虚拟站点与网格化后的目标电网中已经气象站点之间的距离中最小距离为q，所述q大于等于Q；S22，将气象站点和虚拟站点联合，运用克里金插值获取插值雪深和均方根误差B，将插值雪深和均方根误差B的空间分辨率换成L1，同时，利用MODIS和AMSR‑E融合的无云积雪面积数据对插值雪深进行遥感图像过滤处理后，将无积雪像元雪深赋值为0，得到雪深预测值Xb；S23.将Xb采用平均加权策略模拟得到空间分辨率为L2的模拟雪深H(Xb)；S24.将AMSR‑E雪深数据作为观测雪深值Y0，并将观测雪深值Y0的空间分辨率转换成L2，利用公式(1)和公式(2)，计算并得到目标电网空间分辨率为L1的雪深空间分布；Xa＝Xb+K[Y0‑H(Xb)]   (1)K＝BHT(HBHT+R)‑1   (2)其中：Xa为某个时间点整个研究区的雪深分析值；Xb为雪深预测值，即插值雪深；K为增益矩阵；Yo为观测雪深值；H表示观测雪深值与雪深预测值之间的函数关系；B为雪深预测值的误差协方差矩阵；R为雪深观测值的误差协方差矩阵；S3，获取目标电网的输电线走廊雪深数据分布空间分辨率为L1的雪深空间分布在GIS平台上网格化，然后将目标电网中所有杆塔定位叠加网格化后的GIS平台上，选取包含所有杆塔的网格，去除所选取网格外的所有雪深数据后，对所选取的网格进行平滑处理，得到输电线路走廊雪深分布空间；S4，任意一根杆塔的雪深预警设定雪深增量阈值ε和雪深阈值h；判断任意一根杆塔i的雪深是否满足公式(3)，如果是，则表示雪深增加并超过设定的阈值，对杆塔i进行预警；如果否，则继续判断下一根杆塔；其中，表示t₀时刻杆塔i的估算雪深；表示杆塔i在与t₀时刻相邻的t₁时刻的估算雪深；S5，输电线路雪深预警将属于同一条输电线路上的杆塔进行整合，得到需要进行预警的输电线路，然后对需要预警的输电线路预警；所述空间分辨率为L1的取值范围为0～500m；所述空间分辨率为L2的取值范围为0～25km。