雷电灾害风险区划技术指南

雷电灾害风险区划技术指南1范围本指南规定了雷电灾害风险区划的工作流程、数据要求、风险评估指标体系、区划方法、成果编制与验证、成果应用等技术要求，适用于县级及以上行政区域的雷电灾害风险区划编制工作，交通、能源、通信等行业的专项雷电灾害风险区划可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是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。GB50057建筑物防雷设计规范GB/T21714雷电防护GB/T33676雷电灾害风险评估技术规范GB/T34295雷电灾害风险区划技术导则QX/T104雷电灾害调查技术规范QX/T395雷电易发区域划分技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本指南。3.1雷电灾害风险指一定区域内，由雷电活动导致的人员伤亡、财产损失、系统中断等不利后果发生的可能性及其严重程度的组合。3.2雷电灾害风险区划基于雷电活动规律、孕灾环境、承灾体特征及历史灾害损失，对区域雷电灾害风险的空间分布进行分级划分的过程。3.3雷电密度指单位面积内每年发生的雷电闪击次数，单位为次/(km²·a)，是衡量雷电活动强度的核心指标。3.4承灾体易损性指承灾体遭受雷电打击时发生损失的程度，与承灾体的类型、防雷能力、使用性质等因素相关。3.5风险阈值划分不同风险等级的临界值，通过统计分析或专家判定法确定。4工作基本流程雷电灾害风险区划工作应遵循以下流程，各环节可根据区划范围、精度要求进行适当调整：前期准备：明确区划范围、精度、时限要求，组建技术团队，编制工作实施方案，落实数据来源与经费保障；数据采集与预处理：收集雷电活动、孕灾环境、承灾体、历史灾害等多源数据，完成数据清洗、坐标转换、归一化处理；评估指标体系构建：根据区域特征筛选评估指标，确定指标权重与量化方法；风险要素空间量化：将各类评估指标转换为统一分辨率的栅格数据，实现要素的空间定量化表达；风险评估与等级划分：采用加权综合评价法、层次分析法等模型计算风险值，结合阈值划分高、中、低风险区；成果验证与修正：通过历史灾害点核验、现场调查、专家论证等方式对区划结果进行验证，修正不合理的等级划分；成果编制与归档：编制区划报告、图件、数据集等成果，完成验收与归档。5数据要求5.1数据类型与来源5.1.1雷电活动数据采用国家或省级雷电监测定位系统获取的至少连续10年的地闪数据，数据要素应包括闪击时间、经纬度、电流强度、极性、回击次数等，定位误差不大于500m，有效数据占比不低于95%。无长序列雷电定位数据的区域，可辅以至少连续30年的人工观测雷暴日数据，雷暴日数据需来自国家基本气象站或区域气象观测站。

#5.1.2孕灾环境数据

-地形地貌数据：分辨率不低于30m的数字高程模型（DEM），来源于测绘地理信息部门，提取坡度、坡向、海拔高度等要素；土地利用数据：分辨率不低于30m的土地利用现状分类数据，来源于自然资源部门，区分耕地、林地、草地、建设用地、水域等类型；土壤电阻率数据：采用现场实测或地质部门发布的区域土壤电阻率分布数据，实测点密度在平原区不低于1个/10km²，山地区不低于1个/5km²；水文数据：主要河流、湖泊、水库的分布数据，来源于水利部门。5.1.3承灾体数据人口数据：分辨率不低于1km的人口栅格数据，或乡镇级人口统计数据，来源于统计、公安部门；经济数据：乡镇级地区生产总值（GDP）、三次产业产值数据，来源于统计部门；建筑物数据：城镇、农村居民点分布，建筑物高度、用途、防雷装置配置情况数据，来源于住房和城乡建设、应急管理部门；重要场所数据：学校、医院、商场、车站、机场、加油加气站、危险化学品生产储存场所、文物保护单位、通信基站、电力设施等重点防护对象的位置、规模、防雷等级数据，来源于教育、卫生健康、交通运输、能源、应急管理、文旅、通信等行业主管部门；行业基础设施数据：高压输电线路、油气管道、通信干线、铁路线路等线性基础设施的走向、电压/输送能力、防雷措施数据，来源于对应行业主管部门。5.1.4历史灾害数据至少连续10年的雷电灾害记录，包括灾害发生时间、地点、伤亡人数、直接经济损失、受灾对象类型等，来源于应急管理、气象、保险等部门，数据准确率不低于90%。

5.2数据预处理

1.数据清洗：剔除雷电定位数据中的干扰信号、重复记录，修正历史灾害数据中的错误坐标、缺失信息，删除无效样本；坐标统一：所有数据转换为2000国家大地坐标系（CGCS2000），高程基准采用1985国家高程基准；空间匹配：将统计类数据（如乡镇人口、GDP）通过空间关联赋值到对应行政单元，属性数据通过位置匹配到对应的空间对象；归一化处理：对量纲不同的指标进行标准化处理，正向指标（如雷电密度、人口密度）采用极值法归一化至[0,1]区间，公式为：

负向指标（如建筑物防雷装置合格率）采用极值法归一化至[0,1]区间，公式为：

其中Xij为标准化后的值，xij为原始值，xmax、xmin分别为该指标的最大值和最小值。

##6风险评估指标体系6.2指标体系框架采用“目标层-准则层-指标层”三级架构，具体如下：目标层准则层指标层指标说明权重参考范围雷电灾害综合风险指数危险性地闪密度年平均地闪次数/单位面积，单位：次/(km²·a)0.35~0.45雷电流强度概率雷电流强度大于50kA的闪击占总闪击数的比例0.10~0.15海拔高度区域平均海拔，单位：m，海拔每升高1000m，地闪密度增加约20%~30%0.05~0.10坡度地形坡度，单位：°，坡度大于25°的区域雷电活动频次显著提升0.03~0.05土壤电阻率倒数土壤电阻率越小，雷击风险越高，单位：m·Ω的倒数0.02~0.05易损性人口密度单位面积常住人口数，单位：人/km²0.10~0.15GDP密度单位面积地区生产总值，单位：万元/km²0.08~0.12建筑物易损性系数根据建筑物高度、用途、防雷能力赋值，民宅、临时建筑赋值0.81.0，一类防雷建筑赋值0.20.40.05~0.10重点防护对象密度单位面积易燃易爆场所、人员密集场所、重要公共设施的数量，单位：个/km²0.06~0.10行业基础设施暴露度单位面积高压线路、油气管道、通信干线的长度，单位：km/km²0.04~0.08防灾能力防雷装置合格率已验收合格的防雷装置占应装防雷装置总数的比例-0.03~-0.05雷电预警信息覆盖率能及时接收雷电预警信息的人口比例-0.02~-0.04灾害应急处置能力区域应急救援队伍、设备配置水平，通过专家打分赋值（0~1，值越高能力越强）-0.02~-0.03注：防灾能力指标为负向指标，权重为负值，数值越高，风险越低。6.3指标权重确定6.3.1层次分析法邀请防雷、气象、应急管理、城市规划等领域不少于7名专家，对准则层、指标层的相对重要性进行两两比较，构造判断矩阵，计算各指标的权重，并通过一致性检验（一致性比率CR<0.1），确保权重的合理性。6.3.2熵权法基于多源数据的离散程度计算指标权重，离散程度越高的指标权重越大，可作为层次分析法的补充，两者结合确定最终权重，权重偏差不超过10%。

##7风险评估与区划方法

7.1风险指数计算

采用加权综合评价法计算每个评价单元的雷电灾害综合风险指数（R），公式为：

其中，Wi为第i个指标的权重，Xi为第i个指标的标准化值，n为指标总数。

评价单元分辨率根据区划范围确定：县级区划不低于100m×100m，市级区划不低于500m×500m，省级区划不低于1km×7.2风险等级划分采用自然断点法、分位数法或专家判定法确定风险阈值，将风险划分为高、中、低三个等级，有特殊需求的区域可划分为极高、高、中、低、极低五个等级：高风险区：风险指数排名前10%~15%的区域，雷电活动频次高，承灾体易损性强，历史雷电灾害多发，易造成人员伤亡和重大财产损失；中风险区：风险指数排名前15%~50%的区域，雷电活动频次中等，有一定数量的易损承灾体，存在一定的雷电灾害损失风险；低风险区：风险指数排名后50%的区域，雷电活动频次低，承灾体易损性弱，雷电灾害发生概率低，损失程度小。

若采用五级划分，极高风险区为风险指数排名前5%的区域，极低风险区为风险指数排名后20%的区域。

7.3线性基础设施专项风险评估

针对高压输电线路、油气管道等线性基础设施，采用线段分段评估法，每段长度不超过1km，结合沿线雷电密度、地形、设施防雷等级计算每段的风险值，划分风险等级。线路穿越高风险区时，该段风险等级自动提升一级。8成果验证与修正8.1历史灾害核验将至少连续3年未参与区划建模的雷电灾害点与区划结果进行叠加分析，高风险区内的灾害点占比应不低于60%，中风险区内的灾害点占比应不低于30%，若不满足要求，需调整指标权重或阈值，直至符合精度要求。

8.2现场验证

每个风险等级选取不少于3个典型区域开展现场调查，核实雷电活动特征、承灾体分布、防雷措施配置情况，对与实际情况不符的区域边界进行修正，边界误差不超过1个评价单元的分辨率。8.3专家论证区划成果需经过不少于5名相关领域专家的论证，重点审查指标体系合理性、区划方法科学性、结果与实际情况的一致性，根据专家意见修改完善后形成最终成果。9成果编制9.1区划报告区划报告应包括以下内容：工作概况：区划背景、目的、范围、精度、工作时限、技术依据；区域概况：区域自然地理、气候特征、经济社会发展基本情况；数据来源与预处理：各类数据的来源、时间序列、预处理方法；指标体系与评估方法：指标选取依据、权重确定方法、风险评估模型；雷电活动特征分析：雷电的时间分布（年际、月际、日变化）、空间分布规律，雷电流强度分布特征；风险区划结果：各风险等级的面积、占比、空间分布特征，高风险区的具体范围、主要风险特征、重点防护对象清单；风险管控对策：针对不同风险等级的区域、不同类型承灾体的防雷减灾措施建议，包括防雷装置配置、预警信息发布、应急处置能力建设、科普宣传等内容；成果验证与说明：区划成果的验证情况、适用范围、局限性说明。9.2区划图件基础地理信息图：包含行政区划、主要交通线路、水系、居民点等要素，比例尺与区划精度匹配，县级区划不小于1:5万，市级不小于1:25万，省级不小于1:50万；雷电活动专题图：年平均地闪密度分布图、雷暴日分布图、雷电流强度概率分布图；风险要素专题图：危险性指数分布图、易损性指数分布图、防灾能力指数分布图；综合风险区划图：标注不同风险等级的范围、边界，标注重点防护对象位置，附图例、比例尺、坐标系统、编制单位、编制时间等要素。所有图件均需提供矢量格式（SHP/GDB）和栅格格式（TIFF），同时提供可直接打印的图片格式（JPG/PDF）。9.3数据集原始数据集：雷电定位数据、孕灾环境数据、承灾体数据、历史灾害数据的原始文件；预处理数据集：标准化后的各指标栅格数据、空间关联后的属性数据表；成果数据集：风险指数栅格数据、风险等级矢量数据、重点防护对象风险清单。数据集需附元数据说明，包含数据内容、坐标系统、精度、更新时间等信息。10成果更新与应用10.1成果更新区划成果有效期为5年，到期后应结合新增的雷电监测数据、承灾体变化情况、历史灾害数据进行更新。若区域发生重大规划调整、大面积新建重点工程、极端雷电灾害事件，应及时开展动态更新。10.2成果应用国土空间规划：将雷电灾害风险区划结果纳入国土空间规划，指导城镇开发边界划定、产业布局、重点项目选址，高风险区内严格控制新建易燃易爆场所、大型人员密集场所；防雷安全监管：针对高风险区的重点单位开展常态化防雷安全检查，督促落实防雷安全主体责任，完善防雷装置定期检测制度；预警应急管理：根据风险等级优化雷电预警发布阈值，高风险区提升预警响应级别，完善雷电灾害应急预案，针对性开展应急演练；民生保障：指导农村民居、老旧小区的防雷改造，针对高风险区的学校、医院等场所优先安装雷电预警终端，开展防雷科普宣