基于边缘计算的大地电磁法三维反演分布式计算实现

随着大地电磁法三维勘探及处理技术的逐步推广,导致数据计算量成倍增长,需要具备高性能计算能力的系统才能满足计算需要。提出基于边缘计算的理念,采用容器技术构建具备大规模计算资源池的分布式计算环境,实现了大地电磁法三维反演的分布式并行计算。基于松耦合的软件架构设计研发了大地电磁法三维反演分布式计算软件,实现了人机交互操作和反演结果可视化。     

大型洞室群软岩置换方案优化的并行实现

并行计算己成为求解大规模岩土工程问题的一种强大趋势 。 以水布娅大型洞室群软岩置换方案优化为例 , 探讨了方案优化中的并行计算问题,分析了并行计算中的编程模式 、 任务划分 、负载平衡和编程方法等问题,在 W id n o w s 环境下的 PC 机群上成功实现了软岩置换方案优化的并行计算,并获得了近乎线性的加速比 , 从而大大提高了方案优化的计算速度和效率 , 为岩土工程计算并行化思路提供了重要参考 。     

明渠均匀流水深-流量计算软件开发及实现

明渠均匀流的计算是水力学和水利工程渠系设计的主要内容之一。以软件开发手段解决传统解析解问题成为必然趋势。本文以平底梯形为例，基于Windows98操作系统，以Visual C^＋＋6．0为开发平台，利用C^＋＋面向过程的编程，开发了“明渠均匀流水深，流量计算”软件。经测试，该软件满足计算要求。     

基于MPI的分布式水循环模型并行计算性能研究

为满足分布式水文模型快速模拟的需要,引入并行计算技术。基于MPI编程模型实现了WEP-L分布式水循环模型产流模块的并行编程,采取子流域任务划分和对等模式实现了模型的并行设计。为了减少进程间的通信时间,在产流计算之前,数据按随年、月、日变化以及不随时间变化分成四类,分批进行通信;产流计算完成之后,采用聚合通信方式中的数据收集,快速统计结果。模型并行化后应用于黄河流域,结果如下:(1)随着参与计算的进程数增加,并行计算的加速比呈先增加后减少的趋势,并行效率随进程数增加呈线性下降趋势。(2)模型并行性能受通信开销制约,当通信开销增量大于产流计算时间减少量时,加速比达到峰值4.8。     

基于MPI的机群并行计算系统平台构建

在高性能计算机领域,机群并行系统已成为一种重要的系统结构。这里介绍了机群并行系统的特点和发展现状;给出了将PC机或工作站通过高速以太网连接,使用TCP/IP作为标准的通信协议,利用MPI作为分布式的并行计算软件环境,在Windows平台和Unix平台上搭建用户自己的PC机群系统的两种方法;还给出了MPI安装中需要注意的关键步骤。实践表明,PC机群系统具有高性能、高可用性和极高的性价比。     

3D GIS技术在中国云南曼家寨锡锌矿床矿体模拟及资源估计中应用

本文利用加拿大Lynx软件公司开发的3D GIS软件即Lynx和MicroLynx for Windows对云南省曼家寨锡锌矿床13号矿体进行三维空间模拟和资源估计,研究结果为下一步补充勘探和矿业开发等投资决策提供了依据。同时3D GIS平台为管理大量的矿床勘探数据和计算机计算储量提供极大的便利条件。当前国内应用3D GIS技术用于矿体三维空间模拟及其资源估计还刚刚开始,因此该研究具有重要的现实意义。     

集群计算在数字流域模型中的应用

随着计算机技术的发展,以消息传递接口(MPI)标准为代表的高性价比集群计算技术使并行计算在大量传统的专业领域也得到了广泛应用.数字流域模型因需要对大范围流域进行分布式的水文、泥沙过程模拟而提出了较大规模的计算需求.同时,基于分水岭的单元划分方式和专门的河网编码方法使数字流域模型的并行化计算具有先天优势.提出了一种典型的并行调度流程,用于完成产汇流计算的动态任务分配.在自主搭建的MPI计算集群上进行的应用实验表明,集群计算提高了数字流域模型的计算效率,能够作为模型的计算平台.最后指出了此应用计算平台的发展方向.     

适于大规模数据的逆时偏移实现方案

针对海量地震数据逆时偏移所面临的问题和挑战,解决逆时偏移海量计算和海量存储需求在CPU/GPU异构集群平台上实现时的技术瓶颈,重点介绍了基于GPU-RDMA直接通信技术和GPU-Stream流技术的并行算法,形成适合于GPU集群的大规模分布式并行计算,即高密度采集地震数据的三维叠前逆时偏移计算技术;应用高密度实际地震数据测试,计算效率可提升15~40倍。     

铀矿大数据综合管理信息平台设计与实现

为了对砂岩型铀矿钻孔数据及地质资料进行汇集整理,建设铀矿地质钻孔及勘查信息数据库,实现对钻孔资料的统一管理,提高钻孔地质资料集成应用的工作效率,面向实际应用需求,设计并实现了铀矿综合管理信息平台。提出了铀矿大数据平台基础设施、信息资源、应用服务、用户交互的4层架构,采用云计算虚拟化、分布式储存、并行计算等技术建立了铀矿大数据基础环境,提升了铀矿钻孔大数据集的统一存储管理和计算能力;实现了多源异构钻孔数据智能化抽取、高效率转换及快速装载的目标,提高了数据管理及集成应用的工作效率;基于并行计算技术,实现了钻孔数据进行快速三维可视化表达及多条件快速查询功能,为铀矿勘查、成果集成提供了数据基础和信息技术支撑。      

基于Web服务的分布式WebGIS设计与应用

分布式W ebGIS是目前GIS领域研究的重点,对于实现空间信息共享和GIS互操作具有重要的意义。传统上,用于构建分布式W ebGIS的分布式对象技术主要有对象管理集团(OMG)的COBRA、微软的COM/DCOM和Sun的J2EE/EJB。然而,由于这些分布式对象技术往往要求服务使用者和提供者之间必须进行紧密耦合,因此无法适应基于Internet计算要求的松散性。鉴于以上不足,这里提出了一种基于W eb服务构建分布式W ebGIS的新方法,并设计出了基于W eb服务的分布式W ebGIS系统结构框架。论文结合应用研究项目,示例了基于.NET平台实现分布式W ebGIS应用系统的过程。实践证明,基于W eb服务建立的分布式W ebGIS系统具有稳定性、可扩展性和部署灵活等优点。