全球气候变化模拟结果数据的远程抽取及其可视化

本文针对气候模式在超大规模数值模拟中产生的Tb至Pb量级的四维体数据的可视化和分析诊断方法, 提出了基于Server-Client方式的远程数据抽取和并行可视化解决方案。 针对气候模拟数据中的海洋模式和大气模式数值模拟结果数据的抽取和可视化数值试验分析, 验证了解决方案的可行性和抽取算法的高效性、 可靠性和灵活性。 本文提出的远程数据抽取方法对于帮助气候模式领域中的专家快速抽取、 快速可视化和实现实时交互式模拟结果的诊断分析具有重要的应用价值。     

基于CUDA的三维数据并行可视化

科学计算可视化是发达国家20世纪80年代后期提出并发展起来的一个新的研究领域,它运用计算机图形学和图像处理技术,将三维数据转换为图形及图像在屏幕上显示出来并进行交互处理,主要包括面绘制和体绘制两种方法。光线投射算法是最经典的三维数据体绘制方法,图像质量较高,但计算时间较长,基于CUDA的编程技术利用GPU的多核并行运算功能可显著提高计算速度,实现大规模三维数据的实时可视化。     

基于实时测震数据的可视化系统的设计与实现

为研究在地震速报等基于测震数据的业务场景中,对于地震事件检测等中间处理结果的可视化问题,本文设计实现了一套基于实时测震数据的可视化系统。该系统利用分布式消息队列Kafka实现了流式数据的缓存,利用分布式实时数据处理框架Flink实现了震相到时拾取和地震事件检测,最终利用大数据可视化组件Echarts实现了基于全国范围的各个地震台站的震相到时统计情况展示地图。通过部署与应用,该系统达到了设计的目的,实现了应有的功能,满足了实际需求。      

基于B/S的钻孔应变数据可视化分析平台

随着四分量钻孔应变观测数据的积累和观测可靠性的提升,提高钻孔应变观测数据的处理分析和可视效率是当前钻孔应变观测研究的重要任务。钻孔应变观测数据在超宽频带内具有高分辨率,使得钻孔应变观测对地震和地震预报研究具有重要意义。利用正应力花瓣图表示法来显示地应力的变化,不仅有助于定性分析台站所处地点的相对地应力变化,也可以定量读取在某时刻任一方向上观测到的正应力。本文通过这种方法与数据可视化技术结合,以图表数据结合地图展示作为平台主体,搭建了基于B/S体系结构的四分量钻孔应变数据可视化分析平台。该平台可以直观展示钻孔应变仪记录的地应力时空变化,实现钻孔应变数据的可视化分析与多用户共享访问。     

基于MapReduce的地震波形数据并行解压缩算法研究

近年来各省级地震台网SEED文件数据量急增。在数据处理过程中,利用原有的串行解压缩算法批量解压缩地震波形数据时存在操作繁琐、耗时较长的问题。本文引入了MapReduce并行编程模型,根据该编程模型思想结合原有串行解压缩算法,提出了一种并行解压缩地震波形数据的算法,并给出了算法的设计与实现。本文从正确性、运行效率以及可扩展性三个方面进行了对比实验,验证了使用并行算法解压缩数据的效率较高,并且能够一次实现批量地震波形数据的解压缩,且操作简单。     

基于混编的地震前兆数据可视化系统

随着地震前兆台网数字化改造的不断发展,工作人员对地震前兆软件海量数据处理能力的要求不断提高。基于混编的地震前兆数据可视化系统所采用的混合编程模式,与传统方法相比,同时兼具了更好的友好人机界面、更强大的数据分析可视化能力等优点。实验表明,该系统能提高地震前兆工作的效率与质量,具有很好的可行性和高效性。     

基于Android的地震观测数据可视化综合服务平台研发

各类应用服务的不断深化,对地震数据服务的可视化和便捷性需求提出更高要求,而当前数据服务多依赖于电脑环境,直观性与通用性有所欠缺。利用天地图、Highcharts等先进技术,构建基于Android的地震科学数据可视化综合服务平台。通过丰富、直观的表现形式,向公众展示河南省区域内地震监测台站分布与概况、地震目录及测震波形等信息,提供观测数据查询下载、可视化动态浏览,同时具备震情速递、地震科普宣传功能。利用该平台将建立触手可及、高效便捷的地震科学数据传输渠道,大幅度提升社会服务能力,增强地震科学数据的可读性与普及性,实现数据服务与防震减灾的有机融合。     

用可视化技术分析虚拟现实环境下三维地震数据场的研究

目的 用可视化方法分析三维地震数据，直接观察数据中隐藏的地质现象。方法：将第每个反射子波用一个粒子模型表示，来自同一反射面的子波粒子相互叠合成一个同相面。为加快显示速度，将一个三维地震数据体转换为三维二值图像，用有序扩展算法追踪同相面所在的三维连通域，细化后得到反射面的坐标数据。再在虚拟现实系统下的对反射面进行立体显示，直观地分析地下地层的结构。结果 实际数据试验得到了反射面的三维形态及断层的分布规律，立体显示更深刻地揭示了复杂地质现象及其规律。结论 只有在虚拟现实系统中进行三维地震数据的可视化，才能直观地看到地下地层的真实场景，真正实现三维数据的全三维解释，所提出的方法是有效。     

高密度电法的三维数据场可视化

高密度电法是重要物探方法之一,由于它具有施工快捷、分辨率高、可靠性好、图像直观等优点,已被广泛应用于寻找金属非金属矿、地下水及各类工程地质勘察等众多领域.目前,该方法在数据资料处理方面还局限在二维图像.本文结合在山西阳泉复杂采空区利用高密度电法和高精度GPS测量联合勘察的工程实例,基于WinDisp软件平台,实现了高密度电法的三维数据场可视化,构建了视电阻率参数下的三维地质体结构模型,并且可以任意移动、旋转、切片、分层显示、实时显示真实地理坐标等.该模型客观、真实、形象地反映了电性异常的三维地质结构,为高分辨率预测复杂采空区的空间分布特征提供了直观、可靠的资料.     

定点形变数据可视化分析系统的研制及应用

定点形变观测在地震监测预报中具有独特优势,其观测数据可以反映与地震的孕育、发生直接相关的应力—应变信息。在日常地震监测工作中,大量定点形变数据需要进行分析和处理,为简化此项工作,设计开发一套基于MATLAB GUI的定点形变可视化分析系统,提供常见时频分析处理方法,具备数据导入、预处理、时频分析及数据输出等功能,用户界面操作简捷,可以满足日常计算和分析需求。     

基于LSTM的震后通信数据异常检测分析

震后通信数据会发生异常变化,通过对通信数据异常进行分析,有助于提供有效的灾情数据以及更好地了解震后产生的影响,进而有效地为抗震救灾提供辅助支持。本文基于LSTM对震后的通信数据异常进行分析,研究内容主要包括通信数据流预处理、基于LSTM的异常检测模型以及数据分布变化检测模型。结果表明,本文模型能够对通信数据的异常变化进行识别,为后续的灾情分析提供数据。     

数字前兆资料分析处理系统的设计与研制

数字前兆资料分析系统集成了数字形变、电磁、流体资料的前兆数据处理和信息提取技术,可实现不同周期异常的后台自动计算,以及从数据准备到报告PPT自动生成的一键工作流程,并具备专业异常分析和GMT交互制图功能,为行业内外用户提供前兆产品动态网页浏览和不同权限的数据下载服务.建立数字前兆资料分析处理系统,可提高数字化前兆资料分析自动化处理能力,为建立健全数字地震预测技术和方法奠定基础.     

基于主成分分析方法的海量地震数据属性降维优化

针对传统的地震数据属性降维优化方法所选取的地震数据属性特征贡献率低导致降维过程计算量大、CPU占用率高等问题,提出一种基于主成分分析的海量地震数据属性降维优化方法。首先根据地震样本特征建立地震数据特征矩阵,把矩阵中的特征进行聚类,运用降序法排列聚类结果,选取前几项数据作为地震数据属性特征选取结果,对其结果评估分类信息量;通过特征积分准则(FSC)修正分类信息量,获取海量地震数据属性特征节点;运用主成分分析方法对地震数据属性特征节点主成分添加标签,确定Fisher判别分析与PCA可变动选择不确定关系,建立半监督降维的全局最优化形式,运用特征值分解计算降维结果,克服海量地震数据属性降维过程中的过拟合问题,融合主成分分析算法与Fisher判别分析算法实现海量地震数据属性降维优化。实验结果证明,所提方法选取的属性特征精度及贡献率较高,降维过程中CPU占用率较低。     

面向历史灾害地震的Web信息精确抽取与分析方法

以中国大陆地区灾害地震目录为基础,选取2010-2019年灾害地震的互联网信息,提出基于百度搜索引擎的信息获取技术,并以"时间、地名、震级"为关键词,设计一套URL生成规则.使用该技术进行百度检索,得到前100个站点的主体文字信息,建立地震信息基础语料库,形成灾害地震的网络灾情信息获取方法;通过采用已有的停用词词库剔除...     

三维地震数据可视化原理及方法

可视化是实现三维地震数据真三维解释的有效方法,本文介绍了三维地震数据可视化的基本原理,论述了用光线投射算法实现可视化的主要步骤,详细推导了合成可视化图像的计算公式,分析了阻光度曲线的物理意义及对可视化图像的调节作用,并用两个实际三维地震数据进行了试验。结果表明该方法能够由原始三维地震数据直接对地质体进行成像,能将分散的、孤立的信息互相联系起来,揭示隐藏在数据中的地质现象和规律。     

前兆台网历史数据迁移与整合

长期以来,前兆数据的多系统、多格式、多流程给数据管理和应用带来了很大的复杂性.为此,全国实施了前兆历史数据迁移,将“九五”、模拟和人工观测历史数据迁移到“十五”数据库系统中,并解决了迁移中的代码对应、数据量纲或单位转换、数据衔接、错误纠正、数据库结构差异、数据同步等问题,整合了前兆数据系统,为数据应用带来极大便利,切实提升了前兆数据管理和共享服务能力.本文详细介绍了前兆历史数据迁移的内容、工作流程和工具软件、迁移中的技术难点、取得的成果,以及存在的问题等.     

时序数据库在海量地震波形数据分布式存储与处理中的应用初探

通过分析时序数据库的技术特点和海量地震数据存储和处理的需求,设计和实现了基于时序数据库的地震波形数据存储和处理系统。经过开发、测试和应用比较,新的地震时序数据库系统具有高可用、实时存储吞吐量大、历史数据压缩率高、分布式处理速度快等优势,能够较好地解决地震波形数据体量激增带来的存储和处理困难问题。