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全国电线结冰厚度分布及等级预报模型

殷水清 赵珊珊 王遵娅 张强 唐为安

殷水清, 赵珊珊, 王遵娅, 等. 全国电线结冰厚度分布及等级预报模型. 应用气象学报, 2009, 20(6): 722-728..
引用本文: 殷水清, 赵珊珊, 王遵娅, 等. 全国电线结冰厚度分布及等级预报模型. 应用气象学报, 2009, 20(6): 722-728.
Yin Shuiqing, Zhao Shanshan, Wang Zunya, et al. Characteristic analysis of ice accumulation on transmission lines and simulation based on ANN model over China. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(6): 722-728.
Citation: Yin Shuiqing, Zhao Shanshan, Wang Zunya, et al. Characteristic analysis of ice accumulation on transmission lines and simulation based on ANN model over China. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(6): 722-728.

全国电线结冰厚度分布及等级预报模型

资助项目: 

国家科技支撑计划课题 2007BAC29B02

中国气象局行业专项 GYHY200706010, GYH Y200706005

Characteristic Analysis of Ice Accumulation on Transmission Lines and Simulation Based on ANN Model over China

  • 摘要: 利用1961-2008年全国电线结冰及相关气象要素台站观测资料,分析电线结冰厚度的空间分布特征,并建立利用前期冰冻日数,前1天日最低气温、相对湿度、风速和降水量预报电线结冰厚度等级的3层人工神经网络BP模型。结果表明:电线结冰厚度最大值在10mm以上的地区,在北方主要位于东北东南部、内蒙古东北部、华北中部以及甘肃南部等地,在南方主要位于安徽东南部、江西北部、湖南南部、湖北西部、重庆南部、贵州中部以及四川东部等地,呈东-西向带状分布。近48年来,安徽黄山和江西庐山覆冰厚度历年极大值和覆冰日数均呈增长趋势;四川峨眉山、甘肃西峰镇的历年极大值和覆冰日数均呈减小趋势。建立的人工神经网络BP模型能在一定程度上预报结冰厚度等级, 模型对近10年的回报结果显示, 准确率为81.3%。
  • 图  1  电线结冰厚度历史极值空间分布

    Fig. 1  The spatial distribution of ice accumulation extremes for each station

    图  2  电线结冰厚度历史极值所在年代空间分布

    Fig. 2  The spatial distribution of decades when ice accumulations extremes appear

    图  3  结冰厚度与厚度观测前 1 天各气象要素关系

    (a)日最低气温, (b)日相对湿度, (c)日平均风速, ( d)日降水量

    Fig. 3  Relationship between ice accumulation depths with meteorological parameters cont rolling ice accretion

    (a)daily minimumtemperature, (b)daily relative humidity, (c)daily wind speed, (d)daily rainfall amount

    图  4  不同结冰厚度等级下气象要素组合的关系

    (黄点、绿点、蓝点和红点分别表示结冰厚度为0mm, 0~20 mm, 20~40 mm和40mm 以上的样本) (a)最低气温与相对湿度, (b)最低气温与风速, (c)最低气温与降水量, (d)相对湿度与风速

    Fig. 4  Relationship between pairs of meteorological parameters controlling ice accretion

    (yellow, green, blue and red dots represent samples with ice accretion depth of 0 mm, 0-20 mm, 20-40 mm and >40 mm, respectively) (a)daily minimum tempera ture vs daily relative humidity, (b)daily minimum temperature vs daily wind speed, (c)daily minimum tempera ture vs daily rainfall amount, (d)daily relative humidity vs daily wind speed

    表  1  全国电线结冰站点数据情况统计

    Table  1  Statist ics about the stations with ice accretion observation over China

    表  2  代表站点历年覆冰厚度极大值及覆冰日数长期变化趋势

    Table  2  Trend for yearly maximal ice accumulation depth and ice accumulation days

    表  3  冰冻厚度与厚度观测当天及前 1 ~ 3 天气象要素的偏相关系数

    Table  3  Partial correlation coeff icients between ice accumulation depth and meteorological parameters controlling ice accretion for 4 days including the ice-accretion-depth-observed day and 1-3 days before that

    表  4  ANN 建模评估---预报等级的误差

    Table  4  Assessment of ANN model by comparing prediction grades with observation grades

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-02-10
  • 修回日期:  2016-01-13
  • 刊出日期:  2009-12-31

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