一、电线覆冰风险区划工作流程
电线覆冰风险区划的“承灾体”为经过或将要经过某区域的架空线路(电线、通信线路)；“孕灾环境”包括孕育电线覆冰的自然环境，主要考虑地形、地貌、微气候条件影响；“致灾因子”主要是天气条件以及气象要素的组合。
考虑现有观测数据的水平，采用基于GIS和灾害系统论的覆冰区划综合方案，根据历年雨凇、雾凇日数时空分布特征和灾害发生点地理信息，对孕灾环境和致灾因子进行识别，通过电线覆冰形成的自然因素，如地形、水系分布、气象条件以及历史上发生的频度分析，采用地理信息系统栅格数据作为评价的基本单元，分析各评价因子对电线覆冰灾害的危险性，建立各承灾体风险评估模型，然后利用GIS软件的空间分析功能提供的图层叠加功能，进行叠加操作，得到评估区域的电线覆冰风险等级评价图(图12.15)。
图12.15 电线覆冰风险区划流程图
二、电线覆冰风险区划服务应用案例
进行电线覆冰风险区划，首先需要进行电线覆冰成因诊断以及孕灾环境识别。以湖北为例，具体步骤如下：
1、分析电线结冰时空分布特点及主要成因
利用湖北省12个气象台站电线覆冰的观测资料分析电线结冰的时空分布特征，最大结冰厚度、直径、重量、结冰类型等。利用后向轨迹模式结合天气气候学方法，分析2004年12月20-30日和2005年2月6-19日两个典型严重覆冰灾害年的气象要素条件、主要天气系统和冷空气路径，总结了湖北省覆冰灾害发生的天气气候特征。发现湖北省电线覆冰最易发生在冬季，特殊的气候区是形成湖北省电线结冰时间分布特点的主要原因。
利用地理信息系统读取历史灾害发生地点和气象观测站的微地形参数，从地形、地貌条件分析了湖北省电线结冰空间分布差异的成因，即主要受地形地貌、江湖水体和海拔高度的影响。
2、分析雨凇、雾凇和电线结冰形成的气象要素阈值
分析各气象台站多年观测的雨凇、雾凇时空分布特征，并将其与电线结冰进行对比分析。绿葱坡站资料统计显示，有电线结冰的观测记录中，最低气温≤0℃的占99.7%，相对湿度≥80%的占91.2%，有雨凇或者雾凇出现的概率为97.6%，因此判断覆冰的条件为：① 最低气温≤0℃；② 有雨凇或者雾凇现象；③ 相对湿度≥80%。
完成上述基础资料分析工作后，即对湖北省的覆冰概况有一个大致的轮廓，在此基础上，开展湖北省电线覆冰风险区划分析工作。
3、湖北省电线覆冰风险区划步骤
(1)建立标准冰厚换算
由于雨凇、雾凇形成的结冰密度有很大差别，将收集的电线结冰观测冰厚用《电力工程气象勘测技术规程》(DL/T 5158-2002)6.3.3-1式转换为基本冰厚(图12.16)。
图12.16 标准冰厚推算
(2)开展无电线结冰观测台站电线结冰序列的反演
对于无电线结冰观测，但有长年代气象要素观测的气象台站，可利用所建立的电线覆冰与气象条件关系模型，反演各台站历年电线结冰厚度，建立长年代序列。依据Gumbel分布计算各概率分布模型参数，对各气象台站反演的电线结冰历史序列推导不同重现期(如30年、50年一遇等)的基本冰厚(图12.17)。
图12.17 湖北省(a)30年一遇、(b)50年一遇标准冰厚分布图
图12.17是湖北省30年和50年一遇的标准冰厚分布图(基于77个观测台站回算资料统计结果)。从图中可见，湖北省标准冰厚最大值位于绿葱坡地区，其次是鄂东地区，尤其是武汉--黄石区域内覆冰较大，最小值位于鄂西北地区。
(3)基于GIS建立电线覆冰设计冰厚评估模型
选定了相关的致灾因子、地形因子与设计冰厚建立回归模型，并对实测值与预测值进行了分析检验。并对无资料区利用回归模型进行推算。
① 低海拔地区(200m以下)
(12.6)
式中，Y为标准冰厚，Xi为表12.4中各气象要素。
表12.4 气象要素
图12.18 实测设计冰厚与模拟设计冰厚拟合曲线
图12.19 低海拔地区(200米以下)实际观测电线覆冰厚度与模式计算结果对比图
(复相关系数达到了0.92)
低海拔地区的覆冰拟合相关系数可达0.92。从图12.18中拟合曲线和图12.19中实际观测电线覆冰厚度与模式计算结果对比来看，拟合方程针对最大覆冰和最小覆冰的拟合均较准确，所涉及的相关要素也是有物理意义的温压湿风四大类气象要素。
② 高海拔地区(以绿葱坡为代表)
(12.6)
式中，Y为标准冰厚，Xi为表12.5中各气象要素。
表12.5 气象要素
图12.20 高海拔地区(绿葱坡)实际观测电线覆冰厚度与模式计算结果对比图(复相关系数达到了0.44)
高海拔地区的覆冰拟合相关系数可达0.44，主要基于绿葱坡的观测资料得出。从图12.20中拟合曲线来看，拟合方程针对最大覆冰和最小覆冰的拟合不是很好，重建值基本位于均值附近，说明高海拔地区覆冰的影响要素较多，所涉及的相关要素也是有物理意义的温压湿风四大类气象要素。
(4)对覆冰厚度进行高程、水体、坡向订正
高程订正。200米以下的高度上冰厚随高度变化不明显，故200m以下不做高程订正；200m以上冰厚随高度的变化呈线性趋势，故在地形高程订正中，200m以上具体公式如下：
(12.7)
式中，y为覆冰厚度，x为地形高程。地形订正后鄂西的高覆冰区域被表现出来(图12.21)。
当海拔高于2500m时，参考同纬度相似地形的气象要素变化规律和电力部门灾情资料，覆冰不再增大，故将2500m定为湖北省最大结冰高度。
水体订正。由于200m以下台站基本上均位于水体周边，推断水体对200m以下低海拔台站的覆冰有明显影响，结合灾害点与水体距离分析，将水体上的订正系数设为1.3，缓冲区的订正系数为1.2，其他地区为1.0。订正后的全省覆冰厚度分布图如图12.22所示，已经显示江汉平原和鄂东南的水体影响的特征，部分地区的覆冰厚度明显加大。
图12.21 经过地形订正后湖北省电线覆冰厚度分布图
图12.22 经过地形和水体订正后湖北省电线覆冰厚度分布图
坡向订正。通过对绿葱坡站风向与坡向的夹角所造成的覆冰厚度的倍数差异的解析，平行时最小、垂直时最大。当为迎风坡时，订正方程为：
(12.8)
式中，y为覆冰厚度增加倍数，x为迎风坡坡度。背风坡时无明显规律。
从图12.23中可见，同一点不同坡向的影响，经过这三者的共同订正后，湖北省的标准冰厚大值区域分布于鄂西南山区、神农架林区、钟祥、江汉平原南部以及鄂东南的大部分地区，结果与电力部门的灾情是相符的，说明这种订正方法的合理性。
(5)电线覆冰风险区划图制作
根据《DL/T 5440-2009重覆冰架空输电线路设计技术规程》的规定，覆冰区域划分原则(表12.6)。
图12.23 经过地形、水体和坡向订正后湖北省电线覆冰厚度分布图
表12.6 覆冰区域等级划分
当进行色斑图绘制时，冰区色彩层必须位于第一层图面，且冰区色标要求如表12.7。
表12.7 覆冰分布图色标要求
R英文red的缩写，红色成分的含量；G是英文green的缩写，绿色成分的含量；B是英文blue的缩写，蓝色成分的含量。
图12.24 湖北省30年一遇标准冰厚分布图
根据上述规定，以30年一遇为例，完成湖北省不同重现期标准冰厚分布图绘制(图12.24)。