GB/T 40621-2021 地闪密度分布图绘制方法 含2025年第1号修改单

　　ICS 91 . 120 . 40 CCS M 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40621—2021

　　地闪密度分布图绘制方法

　　Draw,ng method of cloud-to-ground l,ghtn,ng dens,ty d,str,but,on map

　　2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40621—2021

　　GB/T 40621—2021

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《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 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国雷电防护标准化技术委员会(SAC/TC258)提出并归口 。

　　本文件起草单位:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 、国网浙江省电力有限公司 、广西壮族自治区防雷中心 、国网陕西省电力公司电力科学研究院 、河北省气象局 、国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 、国网江西省电力有限公司电力科学研究院 、合肥航太电物理技术有限公司 、华北电力科学研究院有限责任公司 、上海电力大学 、国网北京市电力公司电力科学研究院 、国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 。

　　本文件主要起草人:谷山强 、王剑 、丁海芳 、姜文东 、植耀玲 、姚喜梅 、蒲路 、吴孟恒 、赵淳 、王佩 、冯志强 、胡京 、李志宝 、李雨 、边晓燕 、叶宽 、郑维刚 。

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　　地闪密度分布图绘制方法

　　1 范围

　　本文件规定了地闪密度等级划分规则 , 描述了地闪密度分布图的绘制方法 。

　　本文件适用于基于雷电定位系统监测数据的地闪密度分布图的绘制 。

　　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/T 24354 公共地理信息通用地图符号

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　地闪 cloud-to-ground lightning;CG

　　云地间的大气放电现象 。

　　注 : 由-个或多个雷击组成 。

　　[来源: GB/T 21714 . 1—2015 , 3 . 1 , 有修改] 3.2

　　地闪密度 cloud-to-ground lightning 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每年[次/(km2 . a)] 。

　　[来源: GB/T 37047—2018 , 3 . 1 . 7 , 有修改] 3.3

　　地闪密度分布图 cloud-to-ground lightning density distribution map

　　对某区域内的地闪密度进行统计 , 按照-定的规则进行分级 , 对各等级采用相应的颜色渲染 , 用来表征地闪密度空间分布的图形 。

　　3.4

　　雷电定位系统 lightning location system;LLS

　　闪电定位系统

　　通过探测雷电放电过程中产生的电磁辐射信号 , 采用多种雷电定位技术和方法 , 来确定雷电发生的时间 、位置 、极性等多项雷电参数的系统 。

　　注 : 由多个设在不同地理位置的雷电传感器(又称子站) 、数据处理和系统监控中心(又称中心站) 、产品输出和显示系统以及配套的通信设施等组成 。

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　　4 地闪密度等级划分规则

　　地闪密度(NG )值从低到高分为 5 个等级 , 8 个层级 。

　　—A级: NG <0 . 8 次/(km2 . a) 。

　　—B级 , 分为 B1 和 B2 两个层级:

　　● B1 级:0 . 8 次/(km2 . a)≤NG <2 . 0 次/(km2 . a) ;

　　● B2 级:2 . 0 次/(km2 . a)≤NG <2 . 8 次/(km2 . a) 。

　　—C级 , 分为 C1 和 C2 两个层级:

　　● C1 级:2 . 8 次/(km2 . a)≤NG <5 . 0 次/(km2 . a) ;

　　● C2 级:5 . 0 次/(km2 . a)≤NG <8 . 0 次/(km2 . a) 。

　　—D级 , 分为 D1 和 D2 两个层级:

　　● D1 级:8 . 0 次/(km2 . a)≤NG <11 . 0 次/(km2 . a) ;

　　● D2 级:11 . 0 次/(km2 . a)≤NG <15 . 5 次/(km2 . a) 。

　　—E级: NG ≥15 . 5 次/(km2 . a) 。

　　5 地闪密度分布图的绘制

　　5 . 1 绘制要求

　　5 . 1 . 1 将目标区域分割成多个规则网格 , 每个网格单元的面积和观测年限应满足式(1)的要求 。

　　NG × Acell × TObs ≥ 80 …………………………( 1 )

　　式中:

　　NG — 地闪密度 , 单位为次每平方千米年[次/(km2 . a)] ;

　　Acell — 每个网格单元的面积 , 单位为平方千米(km2 ) ;

　　TObs — 观测年限 , 单位为年(a) 。

　　5 . 1 . 2 网格单元的最小允许尺寸应不小于中值定位精度的 2 倍 。

　　注 : 中值定位精度是指实际雷击位置与雷电定位系统(LLS)确定的雷击位置之间距离的中值 。

　　5 . 1 . 3 应以地理信息系统中的电子地图为底图绘制 , 宜采用 2000 国家大地坐标系(CGCS2000) 。各级电子地图比例尺应满足:

　　a) 地(市)级电子地图比例尺 ≥1 : 50 000 ;

　　b) 省级电子地图比例尺 ≥1 : 100 000 ;

　　c) 国家级电子地图比例尺 ≥1 : 500 000 。

　　5 . 1 . 4 按 5 . 1 . 1 中的规定 , 最小面积的网格单元应至少包含 80 次地闪 。 为避免网格单元的边界效应 ,应将边界区域细分为 1 km× 1 km 的子单元 , 通过累加足够数量的子单元得出 NG 数值 。

　　5 . 1 . 5 计算 NG 时 , 雷电数据观测年限应不少于 10 个完整年 , 最新 1 年数据应在近 5 年内 。

　　示例: 为了满足 2016 年新建工程雷电风险评估需要 , 在计算 NG 时所用的雷电数据若为 2006 年 ~2015 年间的数据则满足要求 , 若为 2000 年 ~2009 年间的数据则不满足要求 , 2005 年 ~2013 年间数据和 2015 年数据组成的数据集也满足要求 。

　　5 . 2 雷电数据收集处理

　　LLS监测数据是地闪密度分布图的数据基础 。绘制地闪密度分布图时 , 应对 LLS监测数据进行分析 、筛选 , 剔除可靠性相对较差的数据(如两站及以下的定位数据 、子站离探测到的雷电距离大于 300 km的原始数据) , 得到雷电参数统计样本数据库 。

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　　5 . 3 分布图绘制

　　5 . 3 . 1 底图

　　底图上应根据需要绘制各级行政区划 。

　　5 . 3 . 2 绘制程序

　　地闪密度分布图的绘制程序框图见附录 A, 具体程序如下 。

　　a) 基于雷电参数统计样本数据库 , 将目标区域分割成多个规则的网格 , 统计各个网格中的地闪密度 , 并结合当地 LLS建设规模 、运行维护情况进行地闪密度修正 。

　　b) 依据各个网格中的地闪密度 , 按第 4 章的规则进行等级划分 , 对不同层级采用不同的颜色渲染 。对应颜色应符合表 1 的规定 。

　　表 1 地闪密度等级对应颜色

　　c) 进行平滑处理 , 剔除网格棱角 , 得到地闪密度分布图 。

　　5 . 4 图面

　　5 . 4 . 1 基本要求

　　纸质版地闪密度分布图宜采用 0 号图纸 。 电子版地闪密度分布图宜采用 pnG或 pdf格式 , 分辨率应不低于 480 dpI 。

　　5 . 4 . 2 图面要求

　　图面(0 号图纸)四周边框预留尺寸如下:上方 6 cm 用于写标题 , 下方 、左方 、右方分别为 2 cm , 边框线外空白 。 图名表示为“ × × ×地闪密度分布图”, 其中“ × × × ”表示地区名称 。 图名位于全图正上方 。四周边框内用白色作为底色 。

　　5 . 4 . 3 地图符号

　　图例中的地图符号应符合 GB/T 24354 的要求 。 常用基础地理信息地图符号见表 2 。

　　GB/T 40621—2021

　　表 2 常用基础地理信息地图符号

　　5 . 4 . 4 附加信息

　　附加信息应包括指北针 、图例 、数据年限 、绘制单位 、绘制时间等。 具体要求如下:

　　a) 图例:应包括地闪密度等级及其对应颜色 、基础地理信息地图符号 、比例尺。 比例尺应采用数字比例尺或线段比例尺 ;

　　b) 数据年限:用起始年份和结束年份表示 , 即“数据年限: × × × ×年— × × × ×年”;

　　c) 绘制单位:表示为“绘制单位: × × × × ”;

　　d) 绘制时间:表示为“绘制时间: × × × ×年 × ×月”。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　地闪密度分布图绘制程序框图

　　地闪密度分布图绘制程序框图见图 A. 1 。

　　图 A. 1 地闪密度分布图绘制程序框图

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　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 21714. 1—2015 雷电防护 第 1 部分:总则

　　[2] GB/T 37047—2018 基于雷电定位系统(LLS)的地闪密度 总则

　　[3] QX/T 79—2007 闪电监测定位系统 第 1 部分:技术条件

　　[4] CGCS2000 2000 国家大地坐标系

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　　GB/T40621—2021《地闪密度分布图绘制方法》

　　国家标准第 1 号修改单

　　本修改单经国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)于 2025 年 2 月 28 日批准 , 自 2025 年2 月 28 日起实施 。

　　- 、更改表 2 :

　　表 2 常用基础地理信息地图符号