甘肃省地震局高性能计算系统

高性能计算是现代科学研究、工程技术开发和大规模数据处理的关键支撑技术,在地震系统发挥着日益重要的作用。甘肃省地震局高性能计算集群系统由60个节点、采用40 GB InfiniBand网络互连组成,峰值计算速度达9.2万亿次/秒。作为地震系统重要的科技服务平台之一,为地震反演、数据分析、数值模拟等领域以及科研创新平台提供高性能计算环境。     

高性能集群计算系统的构建

高性能集群计算系统因其具有强大的运算能力、 较高的I/O性能、 高性能管理和较强的系统扩展能力而广受关注。 本文简要介绍了高性能计算的发展现状和高性能集群计算系统构成, 比较详细地描述了系统环境、 系统性能及集群管理与应用情况, 对高性能计算的新技术进行展望。 并以一个实例阐述了集群系统构建等内容。 该系统由192个计算节点、 4个I/O节点、 1个登录节点、 1个管理节点、 1个Windows集群服务节点、 1组盘阵、 1组计算与I/O网络和1组管理网络组成。 系统计算能力在2009年和2010年中国高性能计算机性能TOP100排行榜分别为第36位和第63位, 具有相当的竞争力, 能够在近几年内为地震科研提供有力支持。     

地震预测重点实验室高性能计算平台计费服务系统的设计与实现

本文简要回顾了高性能计算在地震研究中的应用,介绍了中国地震局地震预测重点实验室高性能计算平台及其应用情况,并指出作业计费的必要性。其次,详细介绍了1种高性能计算平台计费服务系统的设计与实现。该系统基于TORQUE和LSF集群作业管理系统日志信息的分析处理,具备作业查询、作业统计、作业计费、作业预约、信息管理、留言管理等功能,有益于解决高性能计算平台计算收费和运维支出平衡的问题,提高了平台的透明度和利用率,促进信息共享和技术交流,并具有较好的扩展性和应用前景。最后,对高性能计算过渡到高性能云计算进行了展望。     

高性能集群系统在地震波数值模拟中的应用

随着地震领域研究工作不断深入,为了进行大规模信息处理和求解复杂模型,研究人员对具有大规模计算能力的并行计算平台需求已十分迫切。本文详细介绍了在Linux平台下,利用开源软件OSCAR(Open Source Cluster Application Resources)搭建高性能计算集群系统的方法;测试表明,构建的系统具有运行稳定,节点增减便利,提交、管理作业简单,性能参数可监控等诸多优点。该系统不仅提供了可靠的高性能计算平台,还使得进一步开发和应用国内外同行基于最新研究成果发布的各种大型并行计算开源程序变得简单方便,如加州理工学院等机构编写的基于谱单元法的大型盆地内场地地震动数值模拟程序SPECFEM3D。     

甘肃省地震数据资料处理实用软件研制

介绍了一套应用软件系统。该系统的应用能使甘肃与全国各省交换的地震前兆资料以及省内各手段、各测项所需的资料自动检索、转发和查错处理。这样，既减少了人工环节，降低了操作人员的劳动强度，提高了工作效率，更重要的是保证了资料的可靠性     

地震系统内各省地震局地震科技信息管理工作中的若干问题

该文探索了新形势下地震系统内各省地震局地震科技信息管理工作中的有关问题,提出了一系列科学管理的思路和方法。     

消防射水对火灾后高性能混凝土剩余抗压强度的影响

对火灾后消防射水对高性能混凝土（HPC）剩余抗压强度的影响进行了研究。分析了在不同温度、不同冷却方式条件下,C40HPC剩余抗压强度的变化规律,并利用ORIGIN 7.5软件,拟合了高温作用后HPC剩余抗压强度与温度之间的关系。研究表明：消防射水对高温作用后的HPC的剩余抗压强度的影响很大,射水冷却后的HPC剩余抗压强度明显低于自然冷却后的剩余抗压强度;随着破坏温度的升高,经消防射水冷却的HPC剩余抗压强度呈衰减状态。最后,建立了自然冷却及消防射水冷却条件下,C40HPC剩余强度与火场温度之间的二元回归曲线公式。     

地震应急信息服务能力提升策略研究——以甘肃省地震局为例

地震应急信息是地震应急指挥和应急救援的关键因素,是震后政府、社会和公众最迫切需要的信息。地震应急信息服务作为防震减灾工作服务社会的工作内容之一,直接体现着地震行业对社会的服务水平。当前地震应急信息服务能力还存在明显不足,与公众需求有一定差距。本文从地震应急信息获取、处理、传递等环节全面系统地研究地震应急信息服务存在的问题。旨在发挥地震应急信息的作用,进而提高应急救援水平。     

北京市地震局数字遥测地震台网的地震编目系统及其产出

北京市地震局数字遥测地震台网利用"区域台网地震观测数据管理软件EDSP-DMS"开展地震数据管理和地震编目工作.通过数据库技术和网络技术,实现对北京市地震局数字遥测地震台网产出的地震目录、地震观测数据和地震事件波形文件的管理与检索.2002年1月开始正式产出本台网的地震月报目录和地震观测报告.     

中国省级地震局因特网地震数据服务状况分析

作者对我国各省(直辖市、自治区)地震局在因特网上运行的信息网站进行了浏览,搜集了这些网站在地震数据服务方面的信息,从地震数据共享的角度,对我国省级地震局的因特网地震数据服务状况进行了分析。本文概要介绍分析结果,并对进一步发展因特网上的地震数据服务提出若干建议。     

基于Abaqus软件的并行计算异构集群平台的搭建

在异构集群上充分利用新、旧硬件资源调度计算任务是实现集群高性能并行计算的难点。通过测试已搭建集群服务器的CPU和内存对Abaqus软件计算速度的影响,发现CPU的主频对Abaqus/Explicit模块计算速度的影响大,CPU的缓存对Abaqus/Standard模块速度影响大;当内存满足计算任务的最小需求时,增加内存对计算速度无任何影响;当内存不足时,计算速度会大幅减慢。据此测试结果,新增4台服务器作为计算节点和一台Infiniband QDR交换机作为交换节点,搭建了新的异构集群,性能测试结果表明:相对于千兆以太网络交换机I,nfiniband QDR交换机的并行计算效率更好,且集群的计算节点越多越显著;Abaqus/Standard模块并行计算效率的提高幅度要比Abaqus/Explicit模块的稍高一些。针对异构集群硬件构架相差较大的2批新、旧硬件,设置了2个管理节点、2个网络节点、2个存储节点,充分利用了新、旧硬件资源,高效地实现了在一个异构集群平台上提交与下载任务。     

低周反复荷载下高性能混凝土震损框架的抗震性能

基于预应力与非预应力高性能混凝土震损框架的低周反复荷载试验，对其受力过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、恢复力模型、变形恢复能力、刚度退化、耗能能力等抗震性能进行较为深入的研究与分析。研究表明：高性能混凝土震损框架的抗震性能较震损前有明显的降低，但仍具有一定的抗震能力。     

Multilayer shallow water flow using lattice Boltzmann method with high performance computing

A multilayer lattice Boltzmann (LB) model is introduced to solve three-dimensional wind-driven shallow water flow problems. The multilayer LB model avoids the expensive Navier–Stokes equations and obtains stratified horizontal flow velocities as vertical velocities are relatively small and the flow is still within the shallow water regime. A single relaxation time BGK method is used to solve each layer coupled by the vertical viscosity forcing term. To increase solution stability, an implicit step is suggested to obtain flow velocities. The main advantage of using the LBM is that after selecting appropriate equilibrium distribution functions, the LB algorithm is only slightly modified for each layer and retains all the simplicities of the LBM within the high performance computing (HPC) environment. The performance of the parallel LB model for the multilayer shallow water equations is investigated on CPU-based HPC environments using OpenMP. We found that the explicit loop control with cache optimization in LBM gives better performance on execution time, speedup and efficiency than the implicit loop control as the number of processors increases. Numerical examples are presented to verify the multilayer LB model against analytical solutions. We demonstrate the model’s capability of calculating lateral and vertical distributions of velocities for wind-driven circulation over non-uniform bathymetry.     

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.     

数字地震台网对不同区域地震事件的震中定位研究

应用广东数字遥测地震台网数据,通过对广东省周边50 km以外的62次地震重新定位,对比研究广东数字遥测地震台网数据处理软件提供的几种地震定位程序,初步认为:中国东南部、西北部地区及国外距广东地区较近的位于中国东南方向的印尼、日本等地区的地震,3种定位方法均可对其进行定位;而分布在国外较远地区的地震,用Hyposat及locSAT定位程序尚可,且locSAT优于Hyposat定位程序,而单纯型定位程序几乎不能用。     

高预应力度混凝土梁抗震性能探讨

基于低周反复荷载试验,对高预应力度混凝土梁的受力过程、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、恢复力模型、变形恢复能力、延性、刚度退化等抗震性能进行了较深入的研究分析。研究表明:高预应力度混凝土梁具有优良的变形恢复能力以及较好的位移延性,总体上抗震性能较好。     

地震台站绩效管理探析

随着我国事业单位管理制度改革的不断深入,绩效管理备受广泛重视,地震台站作为我国典型的公益性事业单位,绩效考核管理工作也将逐步提到议事日程。本文结合地震台站的工作性质和特点,介绍了地震台站当前绩效考核工作的现状,提出了改善绩效管理的思路和设想,并着重分析了本行业在绩效考核过程中要注意的几个问题。     

上海地震台阵观测系统的建立

介绍了上海地震台阵观测系统，该观测系统是由地震台阵、佘山数据中心、上海信息中心等部分组成，对各部分的功能及设备系统结构作了较为翔实的分析，并简要描述了台阵数据处理软件系统。上海地震台阵投入并网运行后表明，从根本上改善了地震波形、特别是远震波形的记录，并从总体下提出了上海地震台网的地震综合监测能力。     

国家数字台网资料分析软件的改进系统

根据国家数字台网资料处理的实际工作需要,在原有的资料处理系统基础上,研制了开发的具有高效、高精度、高度自动化的软件改进系统。本系统利用VC++开发,共开发了6个独立模块,能与原系统融合成一个整体,方便工作人员使用,减轻工作负担,提高了工作效率与质量。     

石家庄地震遥测中心数据管理系统

本系统是以目前华北地区遥测地震台网普遍使用的近震定位程序(NC91)为基础而研制的地震数据管理系统。可完成一般地震台网从数据录入、数据处理、震中分布图生成以及每月地震观测报告的编辑出版等全部工作内容。本文介绍该系统的功能设计及使用情况。