基于Pfafstetter规则的流域编码算法并行化方法

流域编码是以子流域划分进行流域相关研究的重要内容。Pfafstetter 流域编码以编码唯一、顾及流域拓扑关系及编码效率高等优点而被广泛采用。本文在流域相关研究的分析范围不断增大、数据精度越来越高的需求背景下,以Pfafstetter 编码为基础,对流域编码并行化方法进行研究。首先,分析了Pfafstetter 编码不全面和码位不一致的问题,改进了Pfafstetter 编码规则;然后,从数据并行的角度,讨论了并行计算环境下的数据划分及并行化策略,进而设计了流域编码并行算法;最后,利用长江中上游流域SRTM数据,在集群系统上对流域编码并行算法的正确性和并行性能进行了测试。实验结果表明,本文设计实现的流域编码并行算法可获取与实际较为一致的计算结果,且提高了编码计算效率,可为基于子流域划分的流域分析并行化提供参考。     

A parallel dynamic programming algorithm for multi-reservoir system optimization

This paper develops a parallel dynamic programming algorithm to optimize the joint operation of a multi-reservoir system. First, a multi-dimensional dynamic programming (DP) model is formulated for a multi-reservoir system. Second, the DP algorithm is parallelized using a peer-to-peer parallel paradigm. The parallelization is based on the distributed memory architecture and the message passing interface (MPI) protocol. We consider both the distributed computing and distributed computer memory in the parallelization. The parallel paradigm aims at reducing the computation time as well as alleviating the computer memory requirement associated with running a multi-dimensional DP model. Next, we test the parallel DP algorithm on the classic, benchmark four-reservoir problem on a high-performance computing (HPC) system with up to 350 cores. Results indicate that the parallel DP algorithm exhibits good performance in parallel efficiency; the parallel DP algorithm is scalable and will not be restricted by the number of cores. Finally, the parallel DP algorithm is applied to a real-world, five-reservoir system in China. The results demonstrate the parallel efficiency and practical utility of the proposed methodology.     

“二元”基坑中内支撑支护结构的三维数值分析与监测

排桩与内支撑相结合的基坑支护结构是近几年兴起并迅速发展的1种支护方式。如何通过有效控制其变形使基坑工程安全又经济,是人们不断探索的课题。本文以青岛地区某实际深基坑为研究对象,运用理正深基坑三维协同计算对基坑开挖、支护进行了整体计算。对内支撑的平面布置进行分析,提出了水平桁架式、大直径环撑辐射式、多跨压杆式不同的支撑样式对基坑的整体受力及变形的影响参考值。对本工程内支撑的支撑间距进行分析,提出了合理的支撑间距值。另外,依据有关规定制定了监测方案,对监测结果进行了整理,并与理论计算值进行比对分析,得出一些有价值的结论,可以为类似工程的设计、施工和监测提供一些借鉴。     

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云计算在地震行业信息网络服务中的框架研究与设计

云计算是当前信息网络服务技术研究的重要领域。很多机构、企业开始关注云计算,并评估自身建设云计算平台的可能性。本文通过对云计算技术发展及应用产品的研究,讨论云计算在地震行业信息网络服务中的作用和定位。结合地震行业信息网络服务应用现状,提出中国地震台网中心数据中心私有云平台的简要设计设想,为地震行业建设自有云计算服务平台提供参考模型。     

GIS专业云计算人才培养模式探索

云计算技术的出现对传统GIS行业带来了巨大的影响以及良好的发展前景,结合云计算技术发展GIS系统及服务已成为GIS行业的发展趋势。因此,云计算技术的培养在GIS专业人才培养中十分重要,然而目前GIS专业的传统课程却没有涉及云计算技术方面,学生无法掌握目前行业所需要的云计算相关知识及技能。为解决这一问题,本文根据云计算技术在GIS中的知识模块,分析了通过竞赛提高学生云计算能力的方式,探索了"以赛促学"的培养模式,为培养高素质GIS专业云计算人才培养提供了新的方法。     

并行计算技术及其在勘探地球物理学中的现状与展望

本文详细阐述了并行计算技术及其在地球物理勘探数据处理中的发展现状和发展趋势,分析了几个代表性的并行算法实例.这些结果表明,在拥有强大的并行机的基础上,基于并行计算开发环境(MPI和PVM等)设计高效的并行算法,通过分配合理的并行粒度、通信开销、负载平衡等执行高效的并行计算,可以有效加快处理速度、降低成本.目前,并行算法在地震数据处理中应用已较为成熟,近年来向更实用的基于PC机群的并行技术发展.然而,在非地震方法中,并行算法应用较少见文献报道,研究尚处于初级研究阶段.在大地电磁的二维和三维正、反演问题上,并行计算技术逐渐得到越来越多关注和重视.随着资源和能源需求的增长,地球物理勘探向深度和广度快速发展,大幅增长的数据量使得高性能并行计算机和高效的并行算法在勘探地球物理学中的发展和应用将占据愈来愈重要的地位.     

元启发式搜索策略在构造模糊分类系统中的应用

论述了使用模拟退火元启发式搜索策略构造模糊分类系统的过程,目的是利用模拟退火原理研制一种精确的模糊分类器,改善与分类问题有关的搜索空间探索与发掘的性能,找到模糊if-then规则的优化集。算法可以从输入数据集中抽取精确的模糊分类规则,并在若干不同预定义类中将其应用于对新数据实例的分类。     

智慧地质建设的初步探讨

智慧地质是充分运用新一代信息技术,发现和总结地质演化的时空规律,判断和预测未来发展趋势,集海量专家认知于一体,认识水平可最大程度的符合或逼近地质自然规律,从而使地质成果以智慧的方式服务于人、造福于人。其意义在于以人为本、服务于人,具体内涵表现为实现地质调查监测工作流程的信息化、地质信息资源互联互通的统一化、地质数据分析应用的智能化、地质成果产品服务的精准化。北京市通过不断创新城市地质工作发展理念、搭建由感知到服务的全流程信息化基础,已经基本具备智慧地质的雏形。智慧地质的建设是一个循序渐进的过程,科学谋划、做好顶层设计、夯实地质理论基础、做好信息平台基础搭建是智慧地质当前发展的首要任务。     

可配置地质环境评价系统研究与应用

地质环境评价是掌握地质环境时空格局、变化趋势,开展地质环境防治保护管理工作的必要前提和重要手段。根据不同的应用目的,地质环境评价需采用不同的指标体系和数据,而且随着地质环境业务的发展,指标体系和数据也会不断扩展和变化。为了适应地质环境评价发展的需要,本文提出并研发了可配置的地质环境评价系统,该系统围绕地质环境评价核心过程,通过配置层可以对地质环境评价指标因子及权重、指标数据源及获取方法、指标评价计算方法,以及指标分级标准与空间可视化方法等多个环节进行灵活设置。与传统的地质环境评价软件相比,可避免地质环境评价指标或数据源发生变化时,需要重新进行软件编码、重新组织数据库等问题。唐山市应用实践表明,该系统具有良好的可配置能力、扩展性和应用性。