一种新水平跳点网格计算特性的对比分析

提出了一个新的水平跳点网格(LE网格), 这种网格将h放置在格点上, u, v同时放置在x方向和y方向格点中间. 采用一种推导频散关系的通用方法, 研究在该LE网格上与Arakawa A—E网格上描述惯性重力波产生误差的情况, 分为可分辨和不可分辨两种情况, 采用二阶中央差或四阶紧致差分格式从频率和群速两个方面进行了对比分析. 结果表明不论可分辨或不可分辨, 还是采用二阶中央差或四阶紧致差分格式, 在频率和群速两方面, LE网格描述惯性重力波产生的误差均较Arakawa A—E网格要小, 同时也表明只有LE网格和Arakawa C网格采用差分精度较高的紧致差分格式时, 模拟惯性重力波的精度才会提高, 而其他的4种网格(Arakawa A, B, D, E)当差分精度提高以后, 模拟惯性重力波的精度反而下降.     

二维弹性及粘弹性TTI介质中地震波场数值模拟:四种不同网格高阶有限差分算法研究

本文利用交错网格、辅助网格、旋转交错网格、同位网格有限差分方法分别模拟了二维弹性TTI介质和二维黏弹性TTI介质中的地震波传播.在稳定性条件内,选用不同的网格间距及时间间隔,通过波场快照、合成理论地震图较为系统分析对比了这四种不同网格有限差分数值模拟在计算精度、CPU时间、相移、频散、以及保幅方面的优缺点.数值模拟结果表明:1)这四种不同网格有限差分算法都是很好的波场数值模拟算法;2)就CPU计算时间而言,旋转交错网格有限差分算法的计算效率最高;3)从计算精度来看,同位网格有限差分的计算精度最高;4)从振幅保护方面来看,四种网格的保护振幅的能力相当;5)相移方面,当网格间距增大时,交错网格和旋转交错网格有可能出现相移现象;6)频散方面,同位网格的频散现象不明显.     

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.     

基于非规则双重网格的三维声波方程模拟

三维声波方程相比二维声波方程能够更好的模拟三维空间的地震波传播,模拟标量近似下的弹性波在三维复杂介质的传播过程.基于非规则网格的正演模拟方法的格子法可以处理很好的刻画起伏地表、速度间断面等复杂构造,但是这类方法需要大量的几何描述来描述网格.本文提出了三维六面体双重网格的格子法来模拟声波方程,一方面该方法继承了格子法能够灵活处理自由表面和速度间断面的特性.另一方面,该方法通过双重网格的实现极大的减少了几何描述文件的大小,可以最大的实现GPU加速,实现粗粒度并行,在节省了几何描述空间的同时达到了很高的加速比.     

一种新地震定位方法研究

提高地震定位精度一直是地震学应用研究的重要课题之一,目前已经发展了多种方法用于台网定位。这些方法的共同弱点是应对复杂情况的能力差、震后处理时间过长、不能根据地震信息的增加自动修改速度模型而提高下一次地震定位的精度。开发地震台网资源,使之实现地震预警的功能,必须解决地震快速定位问题。为此,本文提出了一种基于地震台网资料的网格化地震定位方法。震前建立每个区间网格到台站的理论走时数据库,震时仅通过优化搜索,以每两个台站的到时差与理论走时差之间的方差最小的网格位置为震源,并得到发震时刻。通过在黑龙江省地震台网的实际应用说明方法可靠,精度较高。     

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。     

一种新水平网格的Rossby波计算特性

提出了一个新的水平跳点网格（LE网格）,这种网格将h放置在格点上,u,v同时放置在x方向和y方向格点中间.并采用一种推导频散关系的通用方法,研究在该LE网格上与Arakawa A E网格上描述Rossby波产生误差的情况,分可分辨和不可分辨两种情况.采用二阶中央差或四阶紧致差分格式从频率和群速度两个方面进行对比分析,结果表明不论在可分辨或不可分辨情况下,还是采用二阶中央差或四阶紧致差分格式,在频率和群速度两方面,LE网格在描述Rossby波产生的误差均较Arakawa A E网格要小,同时也表明不论在可分辨还是不可分辨的情况下,采用高精度的四阶紧致差分格式,LE网格和Arakawa A_E网格在描述Rossby波时产生的频率误差和x、y方向群速度误差并非必然减少.     

基于波前面三角形网格剖分的波前重建法三维射线追踪

在许多地震反演和偏移成像方法中,都要涉及到射线路径和旅行时的计算.本文将波前面三角形网格剖分和三维波前重建法射线追踪技术结合使用,实现了射线路径和旅行时的准确快速计算.三维波前重建法射线追踪过程中可以保证稳定合理的射线密度,克服了常规射线追踪方法存在阴影区的问题.波前面三角形网格剖分在描述和拆分波前面时更加准确有效,而且不需太多的网格数目,从而提高了射线追踪的精度和效率.该方法在三维复杂构造成像方面有独特的优势,目前在实际的Kirchhoff 偏移中的已经有相关应用.     

地震学百科知识(八)——计算地震学

正引言研究理论地震学计算问题所涉及的数值算法以及计算机实现是一门分支学科。它的诞生得益于计算机的广泛应用和大量的高质量地震波形观测资料的获得,是介于理论地震学、计算科学和观测地震学之间的新兴交叉学科。基于基本的物理定律和严格的数学工具,理论地震学给出了定量描述地震震源自     

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。     

网格(Grid)的一些特点及产生的背景分析

互联网正经历着Internet→Web→网格的发展历程, 趋势是WWW→GGG。 自从第一个网格雏形PACI在美国出现后, 国内外介绍网格的文章、 专著和网站也多起来, 极大地推动了网格的应用和发展。 在大量浏览文献、 专著和相关网站有关内容后得到了一些认识, 初步总结出网格的4个一般性特点, 并客观地分析了网格产生的4个主要原因。 经过研究认为, 网格将对地球科学产生巨大的影响。     

International Handbook of Earthquake and Engineer-ing Seismology

Tocelebratethe100AnniversaryoftheInternationalAssociationofSeismology(nowInternationalAssociationofSeismologyandPhysicsoftheEarthsInterior,IASPEI),theInternationalHandbookofEarthquakeandEngi-neeringSeismology,Volumes1and2,werepublishedbyAcademicPressin2002and2003,respectively.ThisHandbookisoneoftheprojectsofIASPEICommitteeonEducation(nowCommissiononEducationandOutreach),incollaborationwiththeInternationalAssociationforEarthquakeEngineering(IAEE).Thiscomprehensivereferencesumma…     

对《中国地震科学主题词表》的修订意见

《中国地震科学主题词表》目前在地震科技信息数据库建设以及地震期刊出版等工作中得到了广泛的应用。作者在十多年的“中国地震科技文献库（英文版）”建设中,使用该表对１３ ０００余篇文献进行主题词标引,并与《汉语主题词表》作了对比研究。在此基础上提出对《中国地震科学主题词表》的修订意见,认为该表的重新修订再版已迫在眉睫。     

Lebedev网格改进差分系数TTI介质正演模拟方法研究

本文采用一种新的交错网格-Lebedev网格（LG）进行TTI介质的正演模拟研究,避免了Virieux标准交错网格（SSG）算法在处理TTI、单斜等各向异性介质时波场插值引入的数值误差,提高了模拟精度.在方法实现过程中,本文针对有限差分正演模拟面临的网格频散与边界反射两个关键性问题分别做了优化,并通过模型试算验证了它们的有效性与可行性：（1）结合最小二乘思想推导出新的频散改进差分系数（DIC）,该系数比Taylor系数更能有效地压制粗网格引起的数值频散,可以节约内存,提高计算效率;（2）将分裂的多轴完全匹配层（M-PML）吸收边界条件引入到LG算法中,解决了传统PML边界条件在某些各向异性介质中的不稳定现象并且具有较好的边界吸收效果.     

消息、动态与进展

在《地震科学进展》创刊50周年之际,采用CiteSpace科学文献计量方法,对1979—2020年《国际地震动态》正刊所出版的7151篇文献进行作者合作网络分析和关键词共现分析,以期系统性探索过去不同时期《国际地震动态》出版文献的主题脉络、知识演进、历史热点和作者群发展。《国际地震动态》历年载文所体现的主题脉络的持续变化、知识演进的不断前推、历史热点的交换更替,充分体现出地震学的过去、现在与未来。在介绍科学交流和期刊出版模式演进的基础上,针对地震期刊 “多、散、弱” 的现状,提出整合地震局的科学资源,推进增强型期刊出版,吸引高水平文章在地震期刊首发的解困建议。      

Extraction of velocity pulses of pulse-like ground motions using empirical Fourier decomposition

Journal of Seismology - Pulse-like ground motions may have only a distinct strong pulse or multiple pulses within the velocity time-history. These intrinsic pulses are hidden in low-frequency...