深圳市闪电定位系统介绍及其数据应用(2)

　　雷电灾害风险评估中风险值的计算需计算建筑物的年预计雷击次数，年预计雷击次数与雷击大地的年平均密度（Ng）直接相关。按《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的规定，Ng=0.1×Td，Td为年平均雷暴日，Td根据当地气象台、站资料确定，这样全市的Ng值是相同的，但根据实测数据分析结果，雷电分布差异很大[5]。

　　利用ArcGIS软件绘制了深圳市的年平均地闪密度分布图（见图1），图中色标由深蓝色到深红色，所表示的地闪密度依次升高。其地闪密度分布特征是：西部高于东部，高密度区主要分布在宝安区和市区的部分地区。

　　4.2 单个建筑物所在位置地闪密度取值

　　在雷电灾害风险评估中，当确定建筑物地理信息后，在ArcMap的地闪密度图中可进行标注，所取实例为深圳西涌天文台（见图2），考虑到闪电定位存在的误差，提取标注点所在1km2单元格及周边8格单元格的地闪密度数值，取其平均值作为地闪密度值（见表2）。

　　5 雷灾调查与鉴定中的应用

　　当雷击事故发生时，根据发生时间及地理信息，查询事故发生前后半小时，事故点附近1km、1.5km及3km内的的闪电定位数据。在雷电灾害调查与鉴定时应结合剩磁测量的结果和闪电定位的情况综合考虑，给出判定结论。[7]

　　2013年8月30日上午5时左右，深圳某学校雷云过境后，消防监控系统瘫痪。依据闪电定位系统数据分析，8月30日4：45-5：15该校3公里范围内共发生地闪7次（见图3）。其中距离学校最近的一次地闪发生在4：57，学校西偏北方向约455m，此次地闪为负地闪，地闪强度为-51.8kA，平均陡度为-13kA/μs。根据闪电定位和剩磁测量结果，鉴定为雷击建筑物附近产生闪电感应导致电子设备损坏。

　　6 小结与不足

　　采用闪电定位数据和地理信息系统软件的方法，分析了深圳市雷电活动规律，并利用该规律在雷电防护中做了一些应用，小结如下：（1）闪电定位数据可以为雷电灾害风险评估提供准确、符合建筑物所在地实际雷电活动规律的地闪密度值，为评估的定量计算提供数据基础。（2）闪电定位数据可以为雷灾调查提供灾害发生时的闪电分布情况，结合剩磁测量的结果判断灾害是否由雷电引起，并可找出可能引起雷灾的闪电位置及参数等。

　　由于目前闪电定位系统的探测精度和准确度较低，导致采集到的闪电位置与实际发生的位置偏离很大，三站以下定位数据（不可信数据）占到全部数据的一半以上，并且探测得到的雷电流幅值与真实值也有误差。因此，更有效的将闪电定位数据应用到防雷减灾工作中，亟需提高闪电定位系统的探测水平。

　　参考文献