本發(fā)明涉及輸配電
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，涉及一種輸電線路山火聚類定量預(yù)報方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：受人們生產(chǎn)生活用火習俗的影響，輸電線路走廊極易發(fā)生大范圍山火，造成多條線路同時跳閘停電，甚至引發(fā)電網(wǎng)崩潰。因此，山火已成為嚴重威脅大電網(wǎng)的安全運行和社會正常供電熱點問題。輸電線路山火的處置則對時效性要求高，通常在山火發(fā)生后1～1.5小時導致跳閘，縮短山火救援距離可以提高山火救援率。開展輸電線路山火預(yù)報可以提前獲知山火發(fā)生區(qū)域和范圍，從而提前針對性布置滅火裝備，可大幅縮短山火救援距離，提高救援成功率。電網(wǎng)山火受春節(jié)清明祭祖、春耕秋收燒荒、節(jié)假活動等人為習俗影響，每年春節(jié)、清明祭祖、各地春耕秋收等用火習俗時間不同，在統(tǒng)一的日歷坐標中存在歷史火點隨機無序問題。在驗證現(xiàn)有預(yù)報技術(shù)的時候發(fā)現(xiàn)空間尺度越小，山火發(fā)生隨機性越強，因此，如何克服山火災(zāi)害預(yù)報過程中的時空隨機性是國際性難題。目前我國氣象、林業(yè)部門開展了基于氣象因素的森林火險預(yù)報方法研究，但其山火預(yù)測方法的結(jié)果主要針對林區(qū)，沒有結(jié)合線路，不能滿足輸電線路山火預(yù)測精細化的需求，也沒有結(jié)合我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活用火習俗。因此，林業(yè)與氣象部門的山火預(yù)報對輸電線路山火防治指導作用有限。專利號為20121002726.3的發(fā)明專利提出了一種輸電線路山火預(yù)測方法，能預(yù)測山火發(fā)生的有無，即是否發(fā)生山火，但不能給出山火發(fā)生的密度，無法判斷輸電線路附近山火發(fā)生的嚴重程度。專利號為201510255860.4的發(fā)明專利提出了一種輸電線路密度預(yù)報方法，首先，其歷史數(shù)據(jù)依靠人為定義的山火高發(fā)期統(tǒng)一賦值，未能根據(jù)山火時間序列聚類結(jié)論進行時間坐標的劃分，難以統(tǒng)一適用于人為用火規(guī)律不同的區(qū)域，無法有效克服山火發(fā)生的時間隨機性；其次，各地植被類型、用火習俗等因素均存在空間差異性，預(yù)測尺度極大地影響輸電線路山火預(yù)報的準確性，目前的方法尚未有涉及山火預(yù)報空間尺度選取；最后，該方法未考慮高空氣濕度對山火發(fā)生的抑制作用，預(yù)報精度有待進一步提升，難以準確指導防山火裝備的部署。因此，亟需開展可克服山火災(zāi)害時空隨機性的輸電線路山火定量預(yù)報方法，為輸電線路山火滅火裝備的部署提供信息指導，實現(xiàn)滅火裝備的精準布防。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種輸電線路山火聚類定量預(yù)報方法，該方法包括：步驟1，選取預(yù)報區(qū)域，將預(yù)報區(qū)域進行細分得到多個空間單元，選擇涵蓋輸電線路的區(qū)域作為待測區(qū)域；步驟2，劃定矩形區(qū)域?qū)㈩A(yù)報區(qū)域完全包絡(luò)，以矩形區(qū)域的對角線交點為中心、以10km為等長步差向四周擴展，統(tǒng)計不同空間尺度范圍內(nèi)，計算相近氣象數(shù)據(jù)條件下的第i年和第j年歷史同期山火數(shù)量比值dij，當空間尺度大于a時，山火數(shù)量持續(xù)滿足0.85＜dij＜1.18時，則選擇a作為山火預(yù)報的空間單元的大小；步驟3，根據(jù)預(yù)報區(qū)域的歷史山火日火點序列特征聚類，把歷史山火發(fā)生時間劃分為時間坐標，并將待預(yù)測日的時間轉(zhuǎn)換為時間坐標中的節(jié)點；步驟4，計算各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n；步驟5，根據(jù)各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n，計算各個空間單元內(nèi)的輸電線路山火發(fā)生期望數(shù)為d＝d0×μ1×μ2×n×p。作為本發(fā)明進一步的改進，步驟3具體包括：步驟31，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)剔除預(yù)報區(qū)域的山火異常日；步驟32，將預(yù)報區(qū)域的歷史山火日的山火時間序列形態(tài)特征進行聚類分析；步驟33，針對聚類分解得到的山火時間序列聚類模式，分析各聚類模式的上升、下降、峰值分布特征，并根據(jù)聚類結(jié)果圖，按需選擇分類數(shù)；步驟34，按照所選擇的分類數(shù)劃分輸電線路山火聚類時間坐標軸，并根據(jù)聚類結(jié)果分析時間序列模式形成的原因。作為本發(fā)明進一步的改進，步驟31具體包括：步驟a1，以等時間間隔方式劃分山火時間序列時間網(wǎng)格，時間間隔為b分鐘；步驟a2，根據(jù)每日山火監(jiān)測的原始記錄，找出日歷坐標時間軸的第i天的氣象信息，該氣象信息包括降水量、相對濕度、溫度和風速；步驟a3，若當日降水量>2mm或者相對濕度>85％，則不發(fā)生山火，不能進入聚類日期，該日為山火異常日。作為本發(fā)明進一步的改進，步驟32具體包括：步驟b1，數(shù)據(jù)選擇：選取預(yù)報區(qū)域內(nèi)最近的5-10年n條篩選出的日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xim](i＝1,2,3,…,n)，每條日山火時間序列曲線有m＝[1440/b]個數(shù)據(jù)測量點，構(gòu)成n×m階初始山火序列矩陣s；步驟b2，初始聚類形成：設(shè)k為聚類數(shù)，在初始山火序列矩陣s中任意選擇k條山火時間序列x'j(j＝1,2,3,…,k)，將山火時間序列x'j的值分別賦給初始聚類中心為第j類聚類中心；步驟b3，時間序列相似度計算：將每條山火時間序列的形態(tài)特征用一組分段斜率代替，用于表征一天內(nèi)不同時刻山火時間序列的上升、下降、峰值位置的全局特征，計算日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xin](i＝1,2,3,…,n)與初始聚類中心的距離步驟b4，找出所有日山火時間序列xi與初始聚類中心的最小距離min(d(i,j))，將xi歸入到和距離最小的類中；步驟b5，重新計算各類聚類中心式中，nj是第j個聚類的山火時間序列數(shù)量，xi,j是第j個聚類的山火時間序列；步驟b6，計算n×m階初始山火序列矩陣s中所有山火時間序列的平方差jc(t)，并與前一次誤差jc(t-1)進行比較；式中，t為計算聚類中心的迭代次數(shù)；步驟b7，當jc(t)-jc(t-1)＜0時，重復(fù)步驟b3～步驟b6，直至jc(t)-jc(t-1)＞0。作為本發(fā)明進一步的改進，步驟4中：各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)為：式中，nsum為節(jié)點時間m年內(nèi)每年該時間節(jié)點的歷史前n1天、當天和后n2天的山火數(shù)總和；各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)為：式中，rh為待預(yù)測日空氣相對濕度；將各個空間單位劃分為數(shù)量為r×r的二次網(wǎng)格，讀取分辨率為的林業(yè)植被數(shù)據(jù)庫的植被類型，第i行第j列網(wǎng)格的可燃物阻尼系數(shù)為uc，ij，則各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)為：本發(fā)明還提供了一種輸電線路山火聚類定量預(yù)報系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：區(qū)域劃分模塊，用于選取預(yù)報區(qū)域，將預(yù)報區(qū)域進行細分得到多個空間單元，選擇涵蓋輸電線路的區(qū)域作為待測區(qū)域；空間單元選取模塊，用于劃定矩形區(qū)域?qū)㈩A(yù)報區(qū)域完全包絡(luò)，以矩形區(qū)域的對角線交點為中心、以10km為等長步差向四周擴展，統(tǒng)計不同空間尺度范圍內(nèi)，計算相近氣象數(shù)據(jù)條件下的第i年和第j年歷史同期山火數(shù)量比值dij，當空間尺度大于a時，山火數(shù)量持續(xù)滿足0.85＜dij＜1.18時，選擇a作為山火預(yù)報的空間單元的大?。还?jié)點選取模塊，用于根據(jù)預(yù)報區(qū)域的歷史山火日火點序列特征聚類，把歷史山火發(fā)生時間劃分為時間坐標，并將待預(yù)測日的時間轉(zhuǎn)換為時間坐標中的節(jié)點；分項計算模塊，用于計算各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n；火點數(shù)量計算模塊，用于根據(jù)各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n，計算各個空間單元內(nèi)的輸電線路山火發(fā)生期望數(shù)d＝d0×μ1×μ2×n×p。作為本發(fā)明進一步的改進，節(jié)點選取模塊具體包括：山火異常日剔除模塊，用于根據(jù)氣象數(shù)據(jù)剔除預(yù)報區(qū)域的山火異常日；聚類分析模塊，用于將預(yù)報區(qū)域的歷史山火日的山火時間序列形態(tài)特征進行聚類分析；分類數(shù)選取模塊，用于針對聚類分解得到的山火時間序列聚類模式，分析各聚類模式的上升、下降、峰值分布特征，并根據(jù)聚類結(jié)果圖，按需選擇分類數(shù)；時間序列模式分析模塊，用于按照所選擇的分類數(shù)劃分輸電線路山火聚類時間坐標軸，并根據(jù)聚類結(jié)果分析時間序列模式形成的原因。作為本發(fā)明進一步的改進，山火異常日選取模塊具體包括：時間網(wǎng)格劃分模塊，用于以等時間間隔方式劃分山火時間序列時間網(wǎng)格，時間間隔為b分鐘；氣象信息確定模塊，用于根據(jù)每日山火監(jiān)測的原始記錄，找出日歷坐標時間軸的第i天的氣象信息，該氣象信息包括降水量、相對濕度、溫度和風速；山火異常日選取模塊，用于判斷氣象信息確定模塊中的氣象信息，當日降水量>2mm或者相對濕度>85％，則不發(fā)生山火，不能進入聚類日期，該日為山火異常日。作為本發(fā)明進一步的改進，聚類分析模塊具體包括：數(shù)據(jù)選擇模塊，用于選取預(yù)報區(qū)域內(nèi)最近的5-10年n條篩選出的日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xim](i＝1,2,3,…,n)，每條日山火時間序列曲線有m＝[1440/b]個數(shù)據(jù)測量點，構(gòu)成n×m階初始山火序列矩陣s；初始聚類形成模塊，用于在初始山火序列矩陣s中任意選擇k條山火時間序列xj′(j＝1,2,3,…,k)，并將山火時間序列x'j的值分別賦給初始聚類中心為第j類聚類中心，k為聚類數(shù)；時間序列相似度計算模塊，用于將每條山火時間序列的形態(tài)特征用一組分段斜率代替，表征一天內(nèi)不同時刻山火時間序列的上升、下降、峰值位置的全局特征，計算日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xin](i＝1,2,3,…,n)與初始聚類中心的距離最小距離歸入模塊，用于找出所有日山火時間序列xi與初始聚類中心的最小距離min(d(i,j))，將xi歸入到和距離最小的類中；聚類中心重新計算模塊，用于重新計算各類聚類中心式中，nj是第j個聚類的山火時間序列數(shù)量，xi,j是第j個聚類的山火時間序列；平方差計算模塊，用于計算n×m階初始山火序列矩陣s中所有山火時間序列的平方差jc(t)，并與前一次誤差jc(t-1)進行比較；式中，t為計算聚類中心的迭代次數(shù)；重復(fù)計算模塊，用于當jc(t)-jc(t-1)＜0時，重復(fù)時間序列相似度計算模塊、最小距離歸入模塊、聚類中心重新計算模塊和平方差計算模塊，直至jc(t)-jc(t-1)＞0。作為本發(fā)明進一步的改進，分項計算模塊中：各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)為：式中，nsum為節(jié)點時間m年內(nèi)每年該時間節(jié)點的歷史前n1天、當天和后n2天的山火數(shù)總和；各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)為：式中，rh為待預(yù)測日空氣相對濕度；將各個空間單位劃分為數(shù)量為r×r的二次網(wǎng)格，讀取分辨率為的林業(yè)植被數(shù)據(jù)庫的植被類型，第i行第j列網(wǎng)格的可燃物阻尼系數(shù)為uc，ij，則各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)為：本發(fā)明的有益效果為：可準確預(yù)測一定時間內(nèi)的山火發(fā)生期望數(shù)，可操作性強，預(yù)報準確率高，提高了輸電線路山火定量預(yù)報精細化程度。根據(jù)預(yù)測結(jié)論，可科學、精準布置滅火裝備，實現(xiàn)山火的提前應(yīng)對，減少輸電線路附近山火所造成的損失。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例所述的一種輸電線路山火聚類定量預(yù)報方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明空間單元尺度選取的流程示意圖；圖3為本發(fā)明聚類分析的多時間坐標獲取流程圖；圖4(a)-(d)為本實施例得到的山火時間序列模式聚類。具體實施方式下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。實施例1，如圖1所示，本發(fā)明實施例所述的一種輸電線路山火聚類定量預(yù)報方法，該方法包括：步驟1，選取預(yù)報區(qū)域，將預(yù)報區(qū)域進行細分得到多個空間單元，選擇涵蓋輸電線路的區(qū)域作為待測區(qū)域，其中，預(yù)報區(qū)域為以經(jīng)緯度為基準的1°×1°的區(qū)域，空間單元按經(jīng)緯度為基準劃分為0.25°×0.25°。將該區(qū)域細分為多個空間單元，細分成空間單元可以使預(yù)報的數(shù)據(jù)更加準確和合理。步驟2，如圖2所示，劃定矩形區(qū)域?qū)㈩A(yù)報區(qū)域完全包絡(luò)，以矩形區(qū)域的對角線交點為中心、以10km為等長步差向四周擴展，統(tǒng)計不同空間尺度范圍內(nèi)，計算相近氣象數(shù)據(jù)條件下的第i年和第j年歷史同期山火數(shù)量比值dij，當空間尺度大于a時，山火數(shù)量持續(xù)滿足0.85＜dij＜1.18時，則選擇a作為山火預(yù)報的空間單元的大小。因為山火災(zāi)害分布的空間隨機性，其統(tǒng)計特征只有在空間尺度大于某一范圍才會顯現(xiàn)，因此，需要通過步驟2找到合適的預(yù)報空間尺度。步驟3，如圖3所示，根據(jù)預(yù)報區(qū)域的歷史山火日火點序列特征聚類，把歷史山火發(fā)生時間劃分為時間坐標，并將待預(yù)測日的時間轉(zhuǎn)換為時間坐標中的節(jié)點。因為山火的時間分布并不完全按照陽歷或者陰歷坐標，而是與各地人們生產(chǎn)生活習俗有密切關(guān)聯(lián)，因此，需要通過步驟3進行多時間坐標的分解。具體包括：步驟31，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)剔除預(yù)報區(qū)域的山火異常日，具體包括：步驟a1，以等時間間隔方式劃分山火時間序列時間網(wǎng)格，時間間隔為b分鐘，優(yōu)選為30分鐘；步驟a2，根據(jù)每日山火監(jiān)測的原始記錄，找出日歷坐標時間軸的第i天(即任意天)的氣象信息，該氣象信息包括降水量、相對濕度、溫度和風速；步驟a3，若當日降水量>2mm或者相對濕度>85％，則不發(fā)生山火，不能進入聚類日期，該日為山火異常日。步驟32，將預(yù)報區(qū)域的歷史山火日的山火時間序列形態(tài)特征進行聚類分析，具體包括：步驟b1，數(shù)據(jù)選擇：選取預(yù)報區(qū)域內(nèi)最近的5-10年n條篩選出的日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xim](i＝1,2,3,…,n)，每條日山火時間序列曲線有m＝[1440/b]個數(shù)據(jù)測量點，構(gòu)成n×m階初始山火序列矩陣s；將每天發(fā)生的山火時間劃分為日山火時間序列曲線，時間序列曲線的形成需要有采樣頻率，該采樣頻率為步驟a1中的時間間隔b，優(yōu)選為30分鐘；步驟b2，初始聚類形成：設(shè)k為聚類數(shù)，在初始山火序列矩陣s中任意選擇k條山火時間序列x'j(j＝1,2,3,…,k)，將山火時間序列x'j的值分別賦給初始聚類中心為第j類聚類中心；步驟b3，時間序列相似度計算：將每條山火時間序列的形態(tài)特征用一組分段斜率代替，用于表征一天內(nèi)不同時刻山火時間序列的上升、下降、峰值位置的全局特征，計算日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xin](i＝1,2,3,…,n)與初始聚類中心的距離步驟b4，找出所有日山火時間序列xi與初始聚類中心的最小距離min(d(i,j))，將xi歸入到和距離最小的類中；步驟b5，重新計算各類聚類中心式中，nj是第j個聚類的山火時間序列數(shù)量，xi,j是第j個聚類的山火時間序列數(shù)量；步驟b6，計算n×m階初始山火序列矩陣s中所有山火時間序列的平方差jc(t)，并與前一次誤差jc(t-1)進行比較；式中，t為計算聚類中心的迭代次數(shù)；步驟b7，當jc(t)-jc(t-1)＜0時，重復(fù)步驟b3～步驟b6，直至jc(t)-jc(t-1)＞0。步驟33，針對聚類分解得到的山火時間序列聚類模式，分析各聚類模式的上升、下降、峰值分布特征，并根據(jù)聚類結(jié)果圖，按需選擇分類數(shù)；步驟34，按照所選擇的分類數(shù)劃分輸電線路山火聚類時間坐標軸，并根據(jù)聚類結(jié)果分析時間序列模式形成的原因?？蓞⒖細v史火點時間階段選取表來選取待測時間對應(yīng)的節(jié)點，如表1所示。表1序號歷史數(shù)據(jù)聚類類別n1取值n2取值備注1春節(jié)期間(初一)122春節(jié)期間(初二至初三)213春節(jié)期間(初四至初十五)334除夕135清明期間(前3、清明、后4)//8天平均6清明后537清明后6138清明后723924節(jié)氣除清明外3310中元節(jié)0011節(jié)假公休(五一)//3天假期平均12節(jié)假公休(十一)//10天假期平均13節(jié)假公休(中秋、端午)00當日步驟4，根據(jù)山火數(shù)量與氣象因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立輸電線路山火定量預(yù)報模型：計算各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n。其中，各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)為：式中，nsum為節(jié)點時間m年內(nèi)每年該時間節(jié)點的歷史前n1天、當天和后n2天的山火數(shù)總和；各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)為：式中，rh為待預(yù)測日空氣相對濕度。利用未來三天每0.25°×0.25°的網(wǎng)格內(nèi)的空氣相對濕度數(shù)值網(wǎng)格預(yù)報來確定待測日的空氣濕度抑制系數(shù)?？諝鉂穸扰c海拔相關(guān)，通過讀取dem高程數(shù)據(jù)表來選擇空氣濕度進行讀取，取值如表2所示。表2序號海拔(m)大氣壓等級10-2001000hpa2200-600925hpa3600-1200850hpa41200-2400700hpa52400-3200600hpa63200-3900500hpa73900-4700400hpa84700-5500300hpa95500-6300200hpa10>6300100hpa將各個空間單位劃分為數(shù)量為r×r的二次網(wǎng)格，讀取分辨率為的林業(yè)植被數(shù)據(jù)庫的植被類型，第i行第j列網(wǎng)格的可燃物阻尼系數(shù)為uc，ij，則各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)為：基于林業(yè)植被數(shù)據(jù)庫劃分的24土地/種植被類型，根據(jù)各土地/植被類型發(fā)生山火的難易程度，分別定義其可燃物阻尼系數(shù)如表3所示。表3通過各個空間單元的植被情況選取合適的系數(shù)值進行計算得到可燃物阻尼系數(shù)。山火預(yù)測降水指數(shù)p和連續(xù)干旱日影響因子n可以利用澳大利亞專利(2015101759)中的計算公式。定義每個空間單元內(nèi)的未來24小時降水量為c，計算出每個網(wǎng)格內(nèi)的未來每天山火降水指數(shù)，記為p。通過查詢歷史降水數(shù)據(jù)，得出每個空間單元在預(yù)測日前連續(xù)無降水日數(shù)d，計算連續(xù)干旱影響因子n。步驟5，根據(jù)各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n，計算各個空間單元內(nèi)的輸電線路山火發(fā)生期望數(shù)為d＝d0×μ1×μ2×n×p。如圖4所示，圖a為根據(jù)本方法聚類后春節(jié)的日山火時間序列曲線，其基本特征在于上午11：00開始增多，在12：00～14：00達到峰值，下午火源減少，山火數(shù)量逐漸降低；其特征是12：00～14：00的單峰曲線。圖b為根據(jù)本方法聚類后春節(jié)的日山火時間序列曲線，其基本特征在于祭祖人數(shù)相比春節(jié)更多，上午與下午均有祭祀活動，因此，其日火點時間序列的特征是上午9：00開始增多，受氣象條件的影響，在下午14:00～15:00達到最大值，一直到下午17：00左右均處于高發(fā)時間。圖c為根據(jù)本方法聚類后春耕的日山火時間序列曲線，其基本特征在于上午9：00開始增多，由于村民中午回家后無人看管引發(fā)火災(zāi)的可能性更大，在12：00～14：00達到峰值，晚上17：00以后又存在一個峰值；其特征是12：00后和17：00后2個峰值的雙峰曲線。圖d為根據(jù)本方法聚類后節(jié)假公休的日山火時間序列曲線，其基本特征在于主要原因是在此時期天氣適宜，人們進山踏青、燒烤活動較多，吸煙也有可能導致山火。因此，其日火點時間序列的特征是上午12：00開始增多，山火數(shù)量比較持平，其引發(fā)山火的概率不會過高，相對其他山火高發(fā)期相對比較少。本發(fā)明提供的一種輸電線路山火聚類定量預(yù)報方法，步驟1-步驟3利用聚類分析方法獲得了多時間坐標山火預(yù)報時間軸、利用空間尺度對比分析方法獲得預(yù)報區(qū)域的最佳預(yù)報尺度；在此基礎(chǔ)上，步驟4-步驟5基于步驟1-步驟3獲得的時空分布規(guī)律建立預(yù)報模型，預(yù)報區(qū)域內(nèi)日山火數(shù)量。通過計算各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)、各個空間單元待測日的空氣濕度抑制系數(shù)、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)、各個空間單元待測日的山火預(yù)測降水指數(shù)以及各個空間單元待測日的連續(xù)干旱影響因子，預(yù)測各個空間單元待測日的山火發(fā)生期望數(shù)，可操作性強，預(yù)報準確率高，提高了輸電線路山火定量預(yù)報精細化程度。實施例2，本法明第二實施例所述的一種輸電線路山火聚類定量預(yù)報系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：區(qū)域劃分模塊，用于選取預(yù)報區(qū)域，將預(yù)報區(qū)域進行細分得到多個空間單元，選擇涵蓋輸電線路的區(qū)域作為待測區(qū)域。空間單元選取模塊，用于劃定矩形區(qū)域?qū)㈩A(yù)報區(qū)域完全包絡(luò)，以矩形區(qū)域的對角線交點為中心、以10km為等長步差向四周擴展，統(tǒng)計不同空間尺度范圍內(nèi)，計算相近氣象數(shù)據(jù)條件下的第i年和第j年歷史同期山火數(shù)量比值dij，當空間尺度大于a時，山火數(shù)量持續(xù)滿足0.85＜dij＜1.18時，選擇a作為山火預(yù)報的空間單元的大小。節(jié)點選取模塊，用于根據(jù)預(yù)報區(qū)域的歷史山火日火點序列特征聚類，把歷史山火發(fā)生時間劃分為時間坐標，并將待預(yù)測日的時間轉(zhuǎn)換為時間坐標中的節(jié)點；具體包括：山火異常日剔除模塊，用于根據(jù)氣象數(shù)據(jù)剔除預(yù)報區(qū)域的山火異常日；山火異常日選取模塊具體包括：時間網(wǎng)格劃分模塊，用于以等時間間隔方式劃分山火時間序列時間網(wǎng)格，時間間隔為b分鐘；氣象信息確定模塊，用于根據(jù)每日山火監(jiān)測的原始記錄，找出日歷坐標時間軸的第i天的氣象信息，該氣象信息包括降水量、相對濕度、溫度和風速；山火異常日選取模塊，用于判斷氣象信息確定模塊中的氣象信息，當日降水量>2mm或者相對濕度>85％，則不發(fā)生山火，不能進入聚類日期，該日為山火異常日。聚類分析模塊，用于將預(yù)報區(qū)域的歷史山火日的山火時間序列形態(tài)特征進行聚類分析；聚類分析模塊具體包括：數(shù)據(jù)選擇模塊，用于選取預(yù)報區(qū)域內(nèi)最近的5-10年n條篩選出的日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xim](i＝1,2,3,…,n)，每條日山火時間序列曲線有m＝[1440/b]個數(shù)據(jù)測量點，構(gòu)成n×m階初始山火序列矩陣s；初始聚類形成模塊，用于在初始山火序列矩陣s中任意選擇k條山火時間序列xj′(j＝1,2,3,…,k)，并將山火時間序列x'j的值分別賦給初始聚類中心為第j類聚類中心，k為聚類數(shù)；時間序列相似度計算模塊，用于將每條山火時間序列的形態(tài)特征用一組分段斜率代替，表征一天內(nèi)不同時刻山火時間序列的上升、下降、峰值位置的全局特征，計算日山火時間序列xi＝[xi1,xi2,xi3,…,xin](i＝1,2,3,…,n)與初始聚類中心的距離最小距離歸入模塊，用于找出所有日山火時間序列xi與初始聚類中心的最小距離min(d(i,j))，將xi歸入到和距離最小的類中；聚類中心重新計算模塊，用于重新計算各類聚類中心式中，nj是第j個聚類的山火時間序列數(shù)量，xi,j是第j個聚類的山火時間序列；平方差計算模塊，用于計算n×m階初始山火序列矩陣s中所有山火時間序列的平方差jc(t)，并與前一次誤差jc(t-1)進行比較；式中，t為計算聚類中心的迭代次數(shù)；重復(fù)計算模塊，用于當jc(t)-jc(t-1)＜0時，重復(fù)時間序列相似度計算模塊、最小距離歸入模塊、聚類中心重新計算模塊和平方差計算模塊，直至jc(t)-jc(t-1)＞0。分類數(shù)選取模塊，用于針對聚類分解得到的山火時間序列聚類模式，分析各聚類模式的上升、下降、峰值分布特征，并根據(jù)聚類結(jié)果圖，按需選擇分類數(shù)；時間序列模式分析模塊，用于按照所選擇的分類數(shù)劃分輸電線路山火聚類時間坐標軸，并根據(jù)聚類結(jié)果分析時間序列模式形成的原因。分項計算模塊，用于計算各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n。其中，各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)為：式中，nsum為節(jié)點時間m年內(nèi)每年該時間節(jié)點的歷史前n1天、當天和后n2天的山火數(shù)總和；各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)為：式中，rh為待預(yù)測日空氣相對濕度；將各個空間單位劃分為數(shù)量為r×r的二次網(wǎng)格，讀取分辨率為的林業(yè)植被數(shù)據(jù)庫的植被類型，第i行第j列網(wǎng)格的可燃物阻尼系數(shù)為uc，ij，則各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)為：火點數(shù)量計算模塊，用于根據(jù)各個空間單元的節(jié)點歷史山火火點數(shù)d0、各個空間單元的空氣濕度抑制系數(shù)μ1、各個空間單元的可燃物阻尼系數(shù)μ2、各個空間單元的山火預(yù)測降水指數(shù)p以及各個空間單元的連續(xù)干旱影響因子n，計算各個空間單元內(nèi)的輸電線路山火發(fā)生期望數(shù)d＝d0×μ1×μ2×n×p。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12