基于MPI-CUDA的K-T算法太阳高分辨图像重建

大气湍流导致地基望远镜成像模糊,高分辨图像重建是解决这一问题的有效方法,K-T高分辨图像重建方法是其中常用的一种,但存在数据大、计算复杂等因素的制约,导致重建非常耗时。针对当前中央处理器与图形处理器混合架构下的高分辨图像重建开展研究,采用MPI-CUDA混合并行技术,最终实现了一套在单机图形处理器环境下基于斑点图像重建技术的高分辨太阳图像重建系统。通过实验验证,与单一的信息传递接口并行相比,图像子块的处理速度有了显著提升,在8个子进程下整个流程的加速比达到了2。实验结果表明,MPI-CUDA混合并行的有效性,能够为天文研究中的大规模计算任务提供借鉴和参考。     

基于容器技术的天文应用软件自动部署方法

平方千米阵列即将开始建设,各子工作包也进入关键设计评估阶段。基于云与容器技术是平方千米阵列科学数据处理器未来可能采用的平台技术。针对超大规模海量数据处理面临的天文应用软件快速部署、运行与实测要求,充分考虑天文应用软件运行环境复杂、云计算环境下超大规模计算集群部署困难等问题,系统研究并给出了一种使用容器技术的天文应用软件通用自动部署方法。以目前较为常用的可见度函数校准软件SAGECaL为例,首先分析了SAGECaL的相关特性和分布式部署方面存在的困难,进而给出了基于容器技术的SAGECaL分布式集群的自动部署方法。实验结果表明,自动部署方法极大地提高了SAGECaL分布式集群的部署效率,满足项目组承担平方千米阵列科学数据处理器相关测试工作所需要的基础平台部署与切换等需求,同时也为其它天文软件在云端的快速部署与执行提供了有益的思路。     

基于RASCIL的W-projection和W-stacking并行算法实测研究

在射电干涉阵的大视场成像中,W-projection和W-stacking是两类主要成像方法,本文对这两种成像方法进行了并行实测研究。首先分析了两种成像方法的基本原理框架,在此基础上对两种成像方法并行实现的关键因素进行讨论和分析。利用已经校准的射电干涉阵观测数据对两种成像方法基于射电天文模拟、校准和成像库(Radio Astronomy Simulation, Calibration, and Imaging Library, RASCIL)分别进行并行策略研究和并行计算实验。通过对并行计算时间、并行效率和并行资源配置模式的分析,得到了两种成像方法基于RASCIL(https://gitlab.com/ska-telescope/external/rascil)的并行计算性能,结果表明,两种成像方法都适合采用Strong Scaling的并行资源配置模式进行并行计算,基于RASCIL的W-stacking并行计算还有比较大的性能提升空间。     

甘肃阳山金矿床矿石特征及成因意义

甘肃阳山金矿床是一个超大型细脉浸染型金矿床,所处大地构造位置属西秦岭成矿带,位于中朝板块、扬子板块及松潘-甘孜褶皱系夹持的区域内。其矿体产于燕山期斜长花岗斑岩与中泥盆统三河口组千枚岩接触带及围岩构造破碎带内。通过显微镜下鉴定、电子探针、矿石成分分析等方法,对矿石结构构造、矿石化学成分和矿物成分、载金矿物和金的赋存状态进行研究,发现其主要的载金矿物为岩浆热液成因的黄铁矿,生物化学沉积成因的黄铁矿对成矿物质的富集及矿源层的形成起重要的作用,中泥盆统三河口组为矿源层。矿石结构构造反映出矿床的形成经历了沉积成矿作用和热液成矿作用,成矿过程为多期多阶段。稳定同位素研究表明,成矿物质来源于矿源层及燕山期岩浆岩。矿床成因类型为中低温岩浆热液层控型金矿床。     

滇中地区地下水监测站网分析

滇中地区是云南省经济核心区,也是用水需求量最大的区域,通过分析区内现有地下水监测站网的密度、功能和布局,结合区域地下水功能区划、地下水开发利用状况、地下水超采情况和浅层地下水脆弱性,找出现有地下水监测站网存在的问题,提出合理化建议,为该区域地下水监测站网的调整规划提供技术依据。     

MUSER的负数据库接口设计与实现

明安图射电频谱日像仪目前已经进入常规观测,必将产生海量的观测数据。针对日像仪需要高效管理其产生的海量观测数据并提供高效检索服务的需求,负数据库管理系统提出并被应用到日像仪中。详细介绍了负数据库的接口设计与实现,并通过实验验证了所设计接口的有效性和性能。负数据库管理系统不仅可以有效解决日像仪面临的问题,也可以为新一代望远镜负数据库管理系统提供参考。     

面向ONSET实时数据处理的图像选帧GPU技术实现

光学和近红外太阳爆发监测望远镜每天可以获得大量的太阳图像数据,对这些观测数据进行实时选帧处理,一方面可以减轻存储压力,另一方面也可以提高后续图像重建的质量。针对观测过程中的选帧要求,设计并实现了一套基于图形处理器的图像选帧实时处理模块,当前的模块已经实现了平均梯度法和谱比法选帧两种算法的高速并行处理。对模块的实现进行了细致的讨论,并比较了两种选帧方法的加速比。实验表明,该模块运行稳定可靠;从执行效率来看,针对近全日面图像的选帧总体执行时间最快为1.2 s,比原有串行实现提升了7倍;局部面图最快为0.7 s,平均提升了5倍。整体模块的实现与当前性能已经可以满足实时观测与处理的要求。     

氮掺杂纳米TiO2的制备与表征

采用溶胶凝胶法制备TiO2前驱体,分别在氮气和空气中,不同温度和时间条件下焙烧,制备纳米TiO2.研究了气氛、温度、时问对TiO2品相、平均粒径、吸收波长、表面元素组成等的影响.结果表明,氮气中焙烧制备的TiO2比同样条件下在空气中焙烧制备的样品具有更高的相转变温度、更小的晶体平均粒径、更高的表面吸附氧和间隙态N含量、更长的吸收波长.氮气中550℃焙烧4h制备的TiO2吸收波长达435nm.