闪电是一种严重的自然灾害现象,监测区域闪电发生情况、研究闪电活动规律,对分析闪电活动特征、防雷减灾具有重要意义。目前,国内外对闪电信号探测大多采用多站时间差定位法。传统的基于多站非线性时间差方程组近似求解法存在初始值难以确定、迭代不稳定、探测精度低等问题;近年新出现的基于时间差的区域搜索算法,能较好改善探测精度,但存在时空复杂度高、算法效率偏低等问题。本文将在现有网格搜索闪电定位算法的基础上,提出一种基于网格的多站闪电定位优化算法(AFSA-SVM-GLLM)。以该算法处理为核心,设计并实现了一套闪电定位与发布查询系统。论文的主要工作内容如下:1、提出一种基于网格的多站闪电定位优化算法。该算法融合利用人工鱼群优化SVM(AFSA-SVM)、多维混合空间索引进行快速闪电定位。算法首先将探测范围划分为网格,使用OKD树来存储每个网格到各探测站的时间差向量,大大缩短了查询时间,且可以减小构建索引占用的空间;其次针对探范围区内每一个网格训练其AFSA-SVM分类器,提高分类的准确率;最后,在需要进行定位的时候,利用OKD树的近邻搜索查找出备选网格,并使用网格上的AFSA-SVM分类器识别是否为闪电发生地点。该算法可以有效提高多站闪电定位的精度和实时性,并将该算法作为本文应用系统定位模块的核心算法,取得了较好的效果。2、基于WEB-Spring架构,设计并实现一套闪电定位与信息发布系统(Lightning Location And Information Public System,LL-IPS)。该系统主要包括:数据接收通讯模块,闪电定位模块,集用户权限管理、闪电数据实时显示、历史闪电数据统计分析、数据备份与恢复、站点监控、日志管理等于一体的闪电信息发布模块。其中,数据接收通讯模块基于Netty技术,实时接收各探测点服务器发送的闪电信号报文;闪电定位模块则负责将各站点发来的、时间差小于指定阈值的闪电信息,调用AFSA-SVM-GLLM算法生成闪电定位记录,存入系统数据库中;闪电信息发布相关模块,则是基于高德GIS分时段显示指定区域的闪电数据记录集。3、使用蒙特卡洛模拟闪电发生位置,对AFSA优化SVM在闪电定位上的作用进行了实验,验证算法的有效性,以及所设计系统的可用性。目前,该系统开发已基本完成,并投入了试运行,效果较好,受到了用户的好评。