本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線路山火衛(wèi)星動態(tài)閾值監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測可對大范圍山火實施廣域監(jiān)測，具有無可取代的優(yōu)點。目前使用的統(tǒng)一閾值監(jiān)測方法，是對整個監(jiān)測區(qū)域使用相同閾值進行火點判識計算。通常衛(wèi)星火點判識閾值有三個：Th1、Th2、Th3，當(dāng)相應(yīng)通道亮溫計算值均超過上述三個閾值時，即認為是火點。上述閾值受地理、季節(jié)、氣候等因素影響很大，各地不同時期的閾值有所差別，使用統(tǒng)一閾值判識方法易造成部分地區(qū)的火點漏判或誤判。因此需要找出各個地方不同時間段的判識閾值，不僅可減少后期告警計算量，還可大大提高火點判識精度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種輸電線路山火衛(wèi)星動態(tài)閾值監(jiān)測方法及系統(tǒng)，以解決統(tǒng)一閾值監(jiān)測易造成部分地區(qū)的火點漏判或誤判的技術(shù)問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法，包括以下步驟：S1：依據(jù)地理因素將監(jiān)測區(qū)域中的火源區(qū)域分為多個分區(qū)；S2：根據(jù)運行的歷史閾值，推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值；S3：在山火出現(xiàn)需進行火點判識時，根據(jù)火點的經(jīng)緯度坐標(biāo)確定所屬分區(qū)，選擇分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值進行監(jiān)測。作為本發(fā)明的方法的進一步改進：優(yōu)選地，地理因素包括地理、地貌、植被、氣候及天氣因素中任意幾者的組合；步驟S1包括以下步驟：S101：在監(jiān)測區(qū)域中，將火源區(qū)域中地理因素相近的區(qū)域按照實際形狀劃分為一個分區(qū)；S102：當(dāng)一個分區(qū)不是矩形時，在分區(qū)的一處以上的邊界和\或邊角處增加無火源區(qū)域或者相鄰分區(qū)的火源區(qū)域使得分區(qū)成為矩形分區(qū)(或者近似矩形分區(qū))，從而將監(jiān)測區(qū)域分為多個分區(qū)。優(yōu)選地，無火源區(qū)域包括：裸地、湖泊、河流、居民區(qū)及公路中任意一者或幾者的組合，火源區(qū)域為除無火源區(qū)域之外的區(qū)域。優(yōu)選地，步驟S2，包括：S201：根據(jù)運行歷史，獲得各個分區(qū)不同季節(jié)及不同時間的閾值Thq(q＝1,2,3)的歷史閾值，設(shè)為Thq(1),Thq(2),...,Thq(t),…；其中t為移動周期，t＝1,2，…；q為閾值編號，q＝1,2,3；S202：根據(jù)歷史閾值Thq(1),Thq(2),...,Thq(t),…；按數(shù)據(jù)順序逐點推移求出N個數(shù)的平均數(shù)，即得到移動平均數(shù)：其中，N≤t；Forecastt為第t周期的移動平均數(shù)；Forecastt-1為第t-1周期的移動平均數(shù)，Thq(t)為第t周期閾值的觀測值；N為移動平均項數(shù)，通常取N≥20；從而得到動態(tài)閾值的預(yù)測公式為：從而推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值。優(yōu)選地，步驟S202完成后，方法還包括，步驟S203：將預(yù)測得到的動態(tài)閾值按照[Thq,分區(qū),季節(jié),時期]數(shù)組進行存儲，其中q＝1,2,3；分區(qū)為分區(qū)ID號；季節(jié)＝(春，夏，秋，冬)；時期＝(白天，夜晚)。優(yōu)選地，分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值為，相應(yīng)分區(qū)ID號、相應(yīng)季節(jié)和相應(yīng)時期的閾值Thq，其中q＝1,2,3。作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測系統(tǒng)，包括：分區(qū)單元，用于依據(jù)地理因素將監(jiān)測區(qū)域中的火源區(qū)域分為多個分區(qū)；動態(tài)閾值推算單元，用于根據(jù)運行的歷史閾值，推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值；閾值調(diào)用單元，用于在山火出現(xiàn)需進行火點判識時，根據(jù)火點的經(jīng)緯度坐標(biāo)確定所屬分區(qū)，選擇分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值進行監(jiān)測。作為本發(fā)明的系統(tǒng)的進一步改進：分區(qū)單元包括：地理劃分模塊，用于在監(jiān)測區(qū)域中，將火源區(qū)域中地理因素相近的區(qū)域按照實際形狀劃分為一個分區(qū)；地理因素包括地理、地貌、植被、氣候及天氣因素中任意幾者的組合；無火源區(qū)域包括：裸地、湖泊、河流、居民區(qū)及公路中任意一者或幾者的組合；矩陣修正模塊，用于在不是矩形的分區(qū)的一處以上的邊界和\或邊角處增加無火源區(qū)域或者相鄰分區(qū)的火源區(qū)域使得分區(qū)成為矩形分區(qū)，從而將監(jiān)測區(qū)域分為多個分區(qū)；無火源區(qū)域包括：裸地、湖泊、河流、居民區(qū)及公路中任意一者或幾者的組合，火源區(qū)域為除無火源區(qū)域之外的區(qū)域。動態(tài)閾值推算單元包括：歷史閾值獲取模塊，用于根據(jù)運行歷史，獲得各個分區(qū)不同季節(jié)及不同時間的閾值的歷史閾值；動態(tài)閾值預(yù)測模塊，用于根據(jù)歷史閾值，按數(shù)據(jù)順序逐點推移求出N個數(shù)的平均數(shù)，根據(jù)N個數(shù)的平均數(shù)，從而推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值。本發(fā)明具有以下有益效果：1、本發(fā)明的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法，將監(jiān)測區(qū)域分為多個不同分區(qū)，通過然后求取出不同地理分區(qū)對應(yīng)時間的動態(tài)閾值，可大大提高閾值的準(zhǔn)確性，避免火點的漏判和誤判。2、在優(yōu)選方案中，本發(fā)明輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法，采用基于時間序列預(yù)測的方法，根據(jù)隨機數(shù)據(jù)序列的統(tǒng)計規(guī)律分析得出預(yù)測目標(biāo)值，是一種基于隨機過程理論的動態(tài)數(shù)據(jù)處理方法，可預(yù)測最新動態(tài)閾值，避免了因植被等地理環(huán)境改變帶來的閾值變化導(dǎo)致的火點判識誤差。3、本發(fā)明的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測系統(tǒng)，采用分區(qū)單元將監(jiān)測區(qū)域分為多個不同分區(qū)，采用動態(tài)閾值推算單元求取出不同地理分區(qū)對應(yīng)時間的動態(tài)閾值，可提高閾值的適應(yīng)性，從而極大地提高火點判識的精度。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的地理劃分分區(qū)示意圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的矩形修正分區(qū)示意圖；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1，本發(fā)明的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法，包括以下步驟：S1：依據(jù)地理因素將監(jiān)測區(qū)域中的火源區(qū)域分為多個分區(qū)；S2：根據(jù)運行的歷史閾值，推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值；S3：在山火出現(xiàn)需進行火點判識時，根據(jù)火點的經(jīng)緯度坐標(biāo)確定所屬分區(qū)，選擇分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值進行監(jiān)測。通過上述步驟，將監(jiān)測區(qū)域中的火源區(qū)域分為多個不同分區(qū)，通過然后求取出不同地理分區(qū)對應(yīng)時間的動態(tài)閾值，可大大提高閾值的準(zhǔn)確性，避免火點的漏判和誤判。在實際應(yīng)用中，在上述步驟的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法，還可增加步驟進行優(yōu)化，以下舉例說明：實施例1：本發(fā)明的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法，包括以下步驟：S1：依據(jù)地理因素將監(jiān)測區(qū)域中的火源區(qū)域分為多個分區(qū)，包括以下步驟：S101：參見圖2中實線所示，在監(jiān)測區(qū)域中，將火源區(qū)域(除無火源區(qū)域之外)且地理因素相近的區(qū)域按照實際形狀劃分為一個分區(qū)；地理因素包括地理、地貌、植被、氣候及天氣因素中任意幾者的組合。無火源區(qū)域包括：裸地、湖泊、河流、居民區(qū)及公路中任意一者或幾者的組合，火源區(qū)域為除無火源區(qū)域之外的區(qū)域，例如：森林、草原等。S102：當(dāng)一個分區(qū)不是矩形時，在該分區(qū)的一處以上的邊界和\或邊角處增加無火源區(qū)域或者相鄰分區(qū)的火源區(qū)域使得分區(qū)成為矩形分區(qū)，依照前述步驟，可將監(jiān)測區(qū)域分為多個分區(qū)。按照實際地理形狀進行分區(qū)后，火點定位時判斷火點落在哪個區(qū)域需要知道每個區(qū)域邊界線的方程，當(dāng)分區(qū)為隨機形狀時，不僅該方程求取非常困難，而且計算繁瑣耗時。故應(yīng)將分區(qū)盡可能地畫為矩形，如附圖3所示。這樣，只需要知道每個矩形區(qū)域兩個對角點的坐標(biāo)，通過比較大小的一次計算(例如，設(shè)某矩形分區(qū)左下角頂點和右上角頂點坐標(biāo)分別為(lon1,lat1)和(lon2,lat2)，火點坐標(biāo)為(lon0,lat0)，其中，lon為經(jīng)度坐標(biāo),lat為緯度坐標(biāo)。則火點位于該矩形分區(qū)的充分必要條件是：lon1<lon0<lon2且lat1<lat0<lat2，即同時滿足lon0-lon1>0，lon2-lon0>0，lat0-lat1>0，lat2-lat0>0，為比較大小的一次計算。)便可進行火點定位，計算效率將大大提高。雖然每個矩形分區(qū)四個角增加了一些無火源區(qū)域，但這對于火點定位與閾值求取不會產(chǎn)生任何影響。S2：根據(jù)運行的歷史閾值，推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值；包括以下步驟：S201：根據(jù)運行歷史，獲得各個分區(qū)不同季節(jié)及不同時間的閾值Thq(q＝1,2,3)的歷史閾值，設(shè)為Thq(1),Thq(2),...,Thq(t),…；其中t為移動周期，t＝1,2，…；q為閾值編號，q＝1,2,3；S202：根據(jù)歷史閾值Thq(1),Thq(2),...,Thq(t),…；按數(shù)據(jù)順序逐點推移求出N個數(shù)的平均數(shù)，即得到移動平均數(shù)：其中，N≤t；Forecastt為第t周期的移動平均數(shù)；Forecastt-1為第t-1周期的移動平均數(shù)，Thq(t)為第t周期閾值的觀測值；N為移動平均項數(shù)，通常取N≥20；式(1)表示當(dāng)t前移一個周期，就增加一個新數(shù)據(jù)，去掉一個舊數(shù)據(jù)，不斷地“吐故納新”，故可預(yù)測最新的動態(tài)閾值。從而得到動態(tài)閾值的預(yù)測公式為：從而推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值。步驟S203：將預(yù)測得到的動態(tài)閾值按照[Thq,分區(qū),季節(jié),時期]數(shù)組進行存儲(可記為[Thq,area,season,time]數(shù)組)，其中q＝1,2,3；分區(qū)為分區(qū)ID號；季節(jié)＝(春，夏，秋，冬)；時期＝(白天，夜晚)。S3：在山火出現(xiàn)需進行火點判識時，根據(jù)火點的經(jīng)緯度坐標(biāo)確定所屬分區(qū)，選擇分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值進行監(jiān)測，分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值為，相應(yīng)分區(qū)ID號、相應(yīng)季節(jié)和相應(yīng)時期的閾值Thq，其中q＝1,2,3，即按照步驟S203所存儲的數(shù)組進行調(diào)用。以上步驟中，本發(fā)明采用基于時間序列預(yù)測的方法，根據(jù)隨機數(shù)據(jù)序列的統(tǒng)計規(guī)律分析得出預(yù)測目標(biāo)值，是一種基于隨機過程理論的動態(tài)數(shù)據(jù)處理方法，可預(yù)測最新動態(tài)閾值，避免了因植被等地理環(huán)境改變帶來的閾值變化導(dǎo)致的火點判識誤差。參見圖4，在上述方法的同一原理的基礎(chǔ)上，本實施例的一種輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測系統(tǒng)，包括分區(qū)單元、動態(tài)閾值推算單元和閾值調(diào)用單元。其中，分區(qū)單元用于依據(jù)地理因素將監(jiān)測區(qū)域中的火源區(qū)域分為多個分區(qū)；動態(tài)閾值推算單元用于根據(jù)運行的歷史閾值，推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值；閾值調(diào)用單元用于在山火出現(xiàn)需進行火點判識時，根據(jù)火點的經(jīng)緯度坐標(biāo)確定所屬分區(qū)，選擇分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值進行監(jiān)測。該系統(tǒng)采用分區(qū)單元將監(jiān)測區(qū)域分為多個不同分區(qū)，采用動態(tài)閾值推算單元求取出不同地理分區(qū)對應(yīng)時間的動態(tài)閾值，可提高閾值的適應(yīng)性，從而極大地提高火點判識的精度。本實施例中，分區(qū)單元包括地理劃分模塊和矩陣修正模塊，地理劃分模塊用于在監(jiān)測區(qū)域中，將火源區(qū)域中地理因素相近的區(qū)域按照實際形狀劃分為一個分區(qū)；地理因素包括地理、地貌、植被、氣候及天氣因素中任意幾者的組合；無火源區(qū)域包括：裸地、湖泊、河流、居民區(qū)及公路中任意一者或幾者的組合，火源區(qū)域為除無火源區(qū)域之外的區(qū)域；矩陣修正模塊用于在不是矩形的分區(qū)的一處以上的(包括一處)邊界和\或邊角處增加無火源區(qū)域或者相鄰分區(qū)的火源區(qū)域使得分區(qū)成為矩形分區(qū)(或者類似矩形分區(qū)，當(dāng)該分區(qū)的形狀原本為矩形時，則無需將臨近區(qū)域補充到本分區(qū))，從而將監(jiān)測區(qū)域分為多個分區(qū)。本實施例中，動態(tài)閾值推算單元包括歷史閾值獲取模塊和動態(tài)閾值預(yù)測模塊，歷史閾值獲取模塊用于根據(jù)運行歷史，獲得各個分區(qū)不同季節(jié)及不同時間的閾值的歷史閾值；動態(tài)閾值預(yù)測模塊用于根據(jù)歷史閾值，按數(shù)據(jù)順序逐點推移求出N個數(shù)的平均數(shù)，根據(jù)N個數(shù)的平均數(shù)，從而推導(dǎo)計算出多個分區(qū)對應(yīng)時間的三組動態(tài)閾值。因此，本實施例輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測系統(tǒng)，能預(yù)測最新動態(tài)閾值，避免了因植被等地理環(huán)境改變帶來的閾值變化導(dǎo)致的火點判識誤差，從而極大地提高火點判識的精度。實施例2：本實施例為采用實施例1的輸電線路山火衛(wèi)星的動態(tài)閾值監(jiān)測方法和系統(tǒng)的實際運行例。2015年7月12日上午，使用輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)對某衛(wèi)星影像預(yù)處理后，使用分區(qū)動態(tài)閾值法進行火點判識，發(fā)現(xiàn)6個疑似火點f1(112.85,30.35)，f2(111.76,37.65)，f3(117.20,33.74)，f4(116.72,33.70)，f5(112.16,29.49)，f6(114.97,27.13)，其中，括號內(nèi)數(shù)字分別表示疑似火點的經(jīng)緯度坐標(biāo)。該6個疑似火點分別位于湖北荊州、山西太原、安徽宿州、安徽淮北、湖南益陽、江西吉安。首先根據(jù)監(jiān)測域內(nèi)所有分區(qū)夏季白天的20個歷史閾值Thq(1),Thq(2),...,Thq(t),…，利用公式(1)、(2)求取相應(yīng)的動態(tài)閾值，即：例如，分區(qū)1的歷史動態(tài)閾值Th1(1)～Th1(20)分別為304.9、305.3、303.2、302.5、306.3、305.6、305.4、304.1、307.0、306.9、305.4、303.8、304.9、305.7、306.2、304.8、306.1、305.4、306.7、304.9，則最新動態(tài)閾值為：然后將求取的動態(tài)閾值在數(shù)據(jù)庫中更新，將season＝夏(即季節(jié)為夏天)、time＝白天(即時期為白天)的動態(tài)閾值全部更新，保證火點判識調(diào)用最新的閾值。將疑似火點的坐標(biāo)與分區(qū)頂點坐標(biāo)進行比較，確定各自所屬分區(qū)。設(shè)f1～f6所屬分區(qū)分別為分區(qū)1～分區(qū)6，找到分區(qū)對應(yīng)的area(即分區(qū)ID號)，調(diào)用相應(yīng)的閾值進行判識。疑似火點的亮溫計算值與對應(yīng)的判識閾值見下表1。表1火點像元及其背景像元中遠紅外通道亮溫計算值及相應(yīng)的判識閾值Th1～Th3，表中溫度以K(開爾文溫度單位)計。表1從表1中可以看出，三個計算值都超過閾值的有f1和f5，因此判斷f1～f6六個疑似火點中只有兩個火點f1和f5，其中f2、f3、f4和f6不是火點。由此可以看出，經(jīng)過分區(qū)后，各個分區(qū)的閾值有所差別，與以往的統(tǒng)一閾值判識法相比，避免了大量火點漏判與誤判；同時不斷地求取最新閾值，大大地提高了判識精度。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)。