探索基于地震动峰值加速度的地震灾害评估方法

将福建省面积按0.05°（约5 km）网格离散化后得到4 361个网格点,在地震发生后根据全省台站的监测数据进行计算,每个网格点都能快速得到地震动峰值加速度。利用这些已经赋有地理信息和加速度的网格点对全省乡镇级单位的行政区进行烈度计算和赋值提出一种基于地震动峰值加速度的地震灾害评估方法。     

基于TrueGrid的起伏界面精准剖分及地震动模拟

利用谱元法的规则六面体单元进行网格剖分时,界面起伏较大处会出现阶梯状网格而导致模拟时产生数值散射。为消除阶梯状网格对起伏界面地震动模拟计算的影响,本文基于TrueGrid软件编写了应用程序,提出了起伏界面处六面体单元网格剖分方式,通过该程序可快速建立起伏界面处均匀的六面体网格模型。本文采取了删除四纵列拐角单元、删除一纵列拐角单元以及构造单元过渡环3种剖分方式,解决两个方向上（x-z与y-z方向）单元二合一过渡后拐角处产生扭曲单元的问题。将阶梯状网格经二合一处理后变为斜面网格,并投影至起伏界面,使得网格完全贴合起伏界面,改善了用台阶状网格近似描绘起伏界面的问题。将3种模型通过谱元法进行数值模拟计算验证了该剖分方式的正确性,对比结果发现删除拐角处一纵列单元方式与设置过渡环的方式均可使用,删除四纵列拐角单元方式不推荐使用,本文提出的方案有助于提高谱元法处理起伏界面问题的灵活性。     

中国华北地区强震时间韵律和活动特征

公元1000年以来,中国华北地区强震存在4个活动期,本文以华北地区为研究区,分析了华北地区4个活动期的地震主体活动区,第3、第4活动期的时间韵律特征,第4活动期的期幕划分的基础上,对第4活动期的地震活动特征进行了分析。分析结果表明,华北地区第4活动期主体活动区位于河套地震带和河北平原地震带,华北地区第3和第4活动期分别具有54年周期、42年周期的时间韵律特征以及具有起始→加速→高潮→减速→结束的5阶段特征,第4活动期已经历了5个活跃幕,未来几年华北地区或将迎来第6活跃幕。     

基于GT3的网格计算平台的构建及应用

基于CEDAGrid项目的需求, 通过应用Web服务技术和网格计算技术, 构建了基于GT3的网格计算应用平台, 在有4个节点的网格计算平台上(其中只有3个节点参与了科学计算任务)进行了地震应力触发计算实例(以川滇地区为例, 共有17个断层), 系统耗时为13min25s, 如果只在一个节点上进行计算, 则需要时间为35min10s。 该实例的成功运行证明, 基于网格技术构建的计算平台可以解决传统的地震领域内的科学计算问题, 在时间效率上可以提高许多, 如果应力触发计算本身越复杂, 网格的计算资源越丰富, 网格计算的执行效率会体现的越优越。 通过这一科学计算试验为网格技术在地震领域的应用做了有意的探索。     

不同网格间距的小剪跨比网格剪力墙抗震性能研究

为研究网格间距对网格剪力墙抗震性能的影响,对两个竖肢中心距不同的小剪跨比网格剪力墙进行了拟静力试验及有限元分析。结果表明：横肢中心距相同、竖肢中心距分别为200 mm及300 mm的网格剪力墙破坏模式不同,竖肢中心距为200 mm的网格剪力墙下部和墙底角部混凝土破坏,破坏模式为剪压破坏;竖肢中心距为300 mm的网格剪力墙沿对角线主斜裂缝错动并产生滑移,破坏模式为剪拉破坏。两个试件的极限位移角均在1/100左右,竖肢中心距为300 mm的网格剪力墙刚度和承载力略大。有限元模拟结果与试验吻合良好,验证了模拟方法的有效性。提出了适用于不同间距网格墙的等效厚度计算方法,网格剪力墙可等效为实体剪力墙计算刚度和承载力。     

一种激发极化法2.5维正演的自适应有限元方法（英文）

传统的基于结构化网格有限元法采用的单元比较规则如矩形等,且网格剖分和加密要靠手动实现,所以传统的基于结构化网格有限元法不能准确和灵活地模拟复杂介质。本文采用易于模拟复杂介质模型的非结构化三角形网格进行剖分,且利用对偶加权后验误差估计指导网格自动细化过程,然后在电位模拟的基础上计算雅可比偏导矩阵,并依据Seigel（1959）理论实现激发极化法2.5维自适应有限元正演模拟算法。通过对垂直接触面模型进行正演分析,接收点附近网格得到了明显加密,电位数值解平均相对误差收敛到0.4%,视极化率平均相对误差收敛到1.2%,表明经自适应网格细化后,该算法数值解最终能收敛到精确解附近。最后对两个较复杂模型进行了正演计算与分析,进一步验证了该算法的准确性和灵活性。     

地震空间分布因子Z_K及其在中强地震前后的变化特征

本文引入空间距离方法用于定量分析地震空间分布特征,所定义的地震空间分布因子Z_K可以较好地判断地震空间分布类型,当Z_K→1时表征地震空间分布具有丛集的特征,Z_K在0.5附近波动说明空间中地震是随机分布的;Z_K→0则可能对应于地震的网格分布图象。从更深层次上来看,ZK值的变化从地震空间分布的角度出发,在某种程度上反映了孕震系统有序复杂程度的动态变化。 以1970年以来华北地区10次M_s≥5.8地震为例,对Z_K值在中强地震前后的变化特征进行了探讨。结果表明中强地震前普遍地可检测到高Z_K异常值,具有实用意义的是可以统一地取Z_(αυ=0.642作为异常判断标准。两个7级以上强震前的高Z_K异常值一般持续时间较短、上升较快、幅度较大,强震发生于Z_K最大值附近。中强地震前的高Z_K异常则持续时间较长、变化平缓、异常幅度较小,地震多于异常结束后一年多的时间内发生。 最后本文就震级下限、区域范围对Z_K值的影响等其它一些问题进行了讨论。     

宁夏南部及邻区ML≥3.0地震平静与中强以上地震的关系

通过对宁夏南部及邻区1965年以来ML≥3．0地震平静现象与中强地震的关系的分析和讨论,得到了宁夏南部4．9级以上地震发生前ML≥3．0地震的活动规律和4．9级以上地震的发生模式：平静1年→ML≥3．0地震活跃→平静4-6个月→发生地震,为今后宁夏南部的地震中短期预测提供了参考。     

核电是现阶段最好的低碳能源

我国大气污染严重,能源是大气污染的主要来源。化石燃料,特别是煤炭又是能源污染的主要来源。在改善煤电燃料链环境影响的同时,加快发展核电是减少我国环境污染和温室气体排放的现实有效途径。不同能源产生的环境污染和温室气体的比较应是系统的、全面的比较。仅仅比较发电厂,甚至只说用电本身是不恰当的;例如有人说采用电动汽车就可解决污染问题,而我国电能主要来自燃煤电厂,燃煤电厂是大气污染的主要来源。采用电动汽车有可能减小局部地区的污染,但从整体上看有可能是增加了污染。以核电为例,即不仅指核电厂本身,而是指包括从开采→水冶→转化→浓缩→元件制造→发电处理→废物处置的全过程。全面的比较指不仅限于系统本身的比较,而且包括建造这些系统及所用设备和原材料生产的过程,即整个生命循环产生的环境污染和温室气体。     

地震灾害避难场所的类型演变与防灾功能

我国地震防灾避难所的发展沿革是露宿→窝棚→简易房、帐篷→过渡安置房。重大地震灾害应急救援的实践表明,露宿是最危险的避难方式;窝棚有最基本的防灾功能;简易房和帐篷具备基本生活条件;汶川大地震后兴建的彩钢过渡安置房是我国中长期避难场所的一个重要里程碑。避难场所发展规划可对各城市普及性地规划建设避难场所起到重要的推动作用。随着我国城市建筑抗震设防水准的逐步提高,将出现开放型与封闭型避难场所并存的状况。     

QuakeSim and the Solid Earth Research Virtual Observatory

We are developing simulation and analysis tools in order to develop a solid Earth Science framework for understanding and studying active tectonic and earthquake processes. The goal of QuakeSim and its extension, the Solid Earth Research Virtual Observatory (SERVO), is to study the physics of earthquakes using state-of-the-art modeling, data manipulation, and pattern recognition technologies. We are developing clearly defined accessible data formats and code protocols as inputs to simulations, which are adapted to high-performance computers. The solid Earth system is extremely complex and nonlinear, resulting in computationally intensive problems with millions of unknowns. With these tools it will be possible to construct the more complex models and simulations necessary to develop hazard assessment systems critical for reducing future losses from major earthquakes. We are using Web (Grid) service technology to demonstrate the assimilation of multiple distributed data sources (a typical data grid problem) into a major parallel high-performance computing earthquake forecasting code. Such a linkage of Geoinformatics with Geocomplexity demonstrates the value of the Solid Earth Research Virtual Observatory (SERVO) Grid concept, and advances Grid technology by building the first real-time large-scale data assimilation grid.     

The QuakeSim Project: Web Services for Managing Geophysical Data and Applications

We describe our distributed systems research efforts to build the “cyberinfrastructure” components that constitute a geophysical Grid, or more accurately, a Grid of Grids. Service-oriented computing principles are used to build a distributed infrastructure of Web accessible components for accessing data and scientific applications. Our data services fall into two major categories: Archival, database-backed services based around Geographical Information System (GIS) standards from the Open Geospatial Consortium, and streaming services that can be used to filter and route real-time data sources such as Global Positioning System data streams. Execution support services include application execution management services and services for transferring remote files. These data and execution service families are bound together through metadata information and workflow services for service orchestration. Users may access the system through the QuakeSim scientific Web portal, which is built using a portlet component approach.     

iSERVO: Implementing the International Solid Earth Research Virtual Observatory by Integrating Computational Grid and Geographical Information Web Services

We describe the goals and initial implementation of the International Solid Earth Virtual Observatory (iSERVO). This system is built using a Web Services approach to Grid computing infrastructure and is accessed via a component-based Web portal user interface. We describe our implementations of services used by this system, including Geographical Information System (GIS)-based data grid services for accessing remote data repositories and job management services for controlling multiple execution steps. iSERVO is an example of a larger trend to build globally scalable scientific computing infrastructures using the Service Oriented Architecture approach. Adoption of this approach raises a number of research challenges in millisecond-latency message systems suitable for internet-enabled scientific applications. We review our research in these areas.     

网格技术研究进展

介绍了网格的概念,以及网格体系结构、网格资源管理和网格应用等网格技术的研究现状, 最后对中国地震减灾仿真网格试验系统的研究概况进行了介绍。     

基于网格的地震模拟工作流调度

网格为地震模拟等大规模工作流应用提供了强大的计算能力,如何保障此类应用的软实时性要求是工作流调度问题的一个挑战.利用排队模型来描述网格资源的动态负载压力,提出了评估工作流健壮性量化指标及其计算方法.基于DAG图转换得出的任务执行优先级,根据最大健壮性优先的思想,确定了执行工作流子任务的候选资源;将工作流全局截止时间划分问题描述为一个约束下的非线性规划问题并通过已有方法求解该问题,提出了工作流全局截止时间动态划分方法;最后,提出了一种健壮性增强的地震模拟工作流调度算法RESAESW.仿真实验采用实际地震模拟工作流应用和实际系统数据来验证提出算法的性能表现,实验结果表明本文算法在网格环境的自适应性和地震模拟工作流应用的截止时间要求方面优于其他两个实际网格系统中的调度算法.     

基于嵌入式IPv6Web服务器的地震数据采集器参数管理系统

介绍嵌入式Web服务器goAhead移植到IPv6网络的方法,并介绍基于goAhead Web Server,实现地震数据采集器参数管理系统的关键技术.基于嵌入式IPv6 Web服务器设计开发的B/S结构的地震数据采集器参数管理系统,可实现仪器工作状态查询和系统参数管理.     

地学和地震科学研究中的应用网格计算

简要描述了网格的特点和发展;列举了国际上建设地震学应用网格的研究动态;最后对我国地震学中引入网格技术的情况做了简单描述。     

关于网格资源调度的探讨

随着计算机网络技术的飞速发展, 出现了第三代Internet技术网格计算(Grid Computing)。 网格是一种异构、 动态、 分布式的计算环境。 网格资源管理是网格的核心组件, 文中介绍了网格资源管理的特点, 分析了Globus工具集网格资源管理的核心组件。 网格资源调度是网格资源管理的核心部分, 也是网格资源管理中极其繁琐复杂的问题。 基于分析网格计算环境中资源管理的结构特点, 分析和总结了网格调度策略, 提出了多级资源调度模式, 给出了多级资源调度的模式。     

基于平板探测器的锥束CT散射校正方法

针对基于平板探测器的锥束CT系统固然存在的散射伪影,提出在X射线源和被检测物体之间添加一个射束衰减网格装置的散射校正方法。本文首先介绍了射束衰减网格的实验装置,然后推导了基于射束衰减网格的锥束CT散射校正方法,最后通过圆柱样品实验验证了算法的可行性。实验结果表明,研究提出的散射校正方法能有效减少基于平板探测器的锥束CT系统散射伪影,提高了重建切片图像的质量。