气候模式模拟中海量数据的并行抽取与可视化分析诊断

在地球动力学和气候模拟等领域, 数值模拟产生的数据规模达到Tb至Pb量级。 实现这些海量数据的实时可视化和实时诊断分析面临很大的困难, 时空多尺度数据抽取可以解决这一瓶颈。 高精度数据的可视化结果展示需要高分辨率的显示设备, 并行的大屏幕显示技术是解决这一问题的有效手段。 地球科学数值模拟、 并行数据抽取和高分辨率显示都需要搭建高性能计算机集群。 本文在基于Lagrange插值的多维度、 多尺度、 多分辨率并行数据抽取算法的同时, 利用并行计算节点及LCD显示器, 基于Rocks cluster系统搭建起一个176核, 4×10×1024×1280分辨率的高性能计算模拟、 数据抽取和并行显示输出的集成平台, 并将该平台成功应用到气候模式模拟产生的海量数据的并行抽取和并行显示。     

地下探测技术在潍坊地下输油管道中的应用

地下输油管道是国家经济发展的基础,是维持城乡正常运转的大动脉,为满足输油管道日常管理的需要,避免居民生活和国家财产损失,需及时提供准确、现实的管道探测成果.该文结合潍坊地下输油管道的实际探测工作,对探测仪器在实际工作中常遇到的近距离并行和交叉管道、管道防腐层破坏、非金属管道和高干扰区域等难题,进行了探讨和总结.     

基于MapReduce的空间数据并行划分算法

针对海量空间数据分布式存储中存在的不顾及空间邻近性、分布不均和数据倾斜的问题,基于MapReduce并行编程模型,对Hilbert空间曲线层次分解的思想和节点容量感知的方法进行了研究,提出了一种层次分解的空间数据并行划分策略,并通过临界值判定实现空间数据的均衡存储。最后通过实例分析说明该方法可以在保证空间数据邻近特性的同时,解决海量空间数据分布式存储不均和数据倾斜的问题。     

基于自定义RDD的海量遥感图像并行镶嵌方法

图像镶嵌是遥感图像处理中的重要内容,在跨区域遥感图像分析中发挥重要作用。为了解决传统遥感图像并行算法中存在的计算节点利用率低、频繁数据I/O等问题,本文根据Spark分布式内存计算框架,充分利用Spark利于迭代数据处理的优势,提出了一种基于Spark自定义RDD（弹性分布式数据集）的并行镶嵌方法。该方法首先在集群的多个节点上通过相位相关法执行图像重叠区域估计操作,从而提高了图像重叠区域估计的多节点并行计算;然后,通过重写Spark中RDD的compute和getPartitions方法,自定义针对遥感图像处理的RDD,并将图像镶嵌中的重叠区域估计、图像配准和图像融合3个关键步骤作为自定义RDD的Transformation类型的操作算子;最后,通过隐式转换创建自定义RDD,并调用自定义RDD的操作算子实现图像镶嵌的并行处理。实验结果表明,与传统基于MPI的并行镶嵌算法相比,该方法在保证图像镶嵌效果的基础上,能够有效提高大数据量的图像镶嵌效率。     

基于Python的“地理处理”并行方案

在传统方式下,ArcGIS地理处理工具的执行过程不能充分利用高性能多核计算机的全部运算能力处理日益增加的地理数据,导致数据处理效率低下。本文在分析地理处理工具特点的基础上,充分利用Python语言的并行编程特点,构建具有通用性的地理处理任务并行运行解决方案。结合ArcGIS软件自身的特质,有效解决了并行运行所带来的数据竞争、数据共享与进程通讯等问题,达到了一定硬件环境条件下ArcGIS工具执行效率最大化的目的。通过典型地理处理任务中不同运行方式效率的对比测试与分析,证明了并行运行的有效性。     

全国前兆台网“九五”系统台站接入的设计与实施

介绍了“全国前兆台网‘九五’系统台站接入改造”项目的技术方案,即采用接入地震前兆通信协议转换器或更换“九五”前兆公用数据采集器方式将“九五”前兆仪器接入“十五”前兆系统,并详述了该方案的技术特点;介绍了方案的部署实施情况,测试平台运行情况以及通过对测试平台的监控而发现并解决的问题.并行运行结果显示,接入改造系统运行稳定,产出数据可靠.     

利用MapReduce进行批量遥感影像瓦片金字塔构建

在分析面向瓦片金字塔并行构建任务分解的基础上,提出了一种利用MapReduce进行批量遥感影像瓦片金字塔并行构建的方法.实验结果表明,该方法不仅在集群上快速、有效地解决了单机上难以解决的大规模批量遥感影像瓦片金字塔的构建操作,而且具有良好的可扩展性.同时,该算法可作为大规模遥感影像并行处理的基础框架,非常容易扩展到高效能影像特征提取、遥感影像融合以及影像增量计算等其他海量遥感影像处理任务中.     

基于CUDA的核线影像并行生成技术

在现场直播式地理空间信息服务体系要求的背景下,提出一种快速的核线影像并行生成技术,该技术采用基于CUDA的GPU—CPU协同处理方法,并充分考虑到GPU的并行结构和硬件特点。基于NVIDIA Quadro Fx580显卡对1500像素×2300像素大小的灰度图像进行试验,试验结果表明,相对于串行方法本文方法获得了优于10倍的加速比。     

并行长距离双线顶管创世界纪录

由中铁上海局市政公司承建的上海白龙港南线东段SST2．6标项目,于近日顺利完成双线并排顶进1900米的施工任务,创造了4米直径顶管顶进距离的世界纪录,为超大直径超长距离顶管施工积累了宝贵的技术参数。     

三维直流电阻率法在水源井探测中的应用研究

水是人类生存不可缺少的重要资源,也是制约区域经济发展的瓶颈.研究区域的主要供水层为灰岩裂隙水,利用直流电阻率法寻找地下水资源,布置了2个测站,共长610 m,借助网络并行电法仪器设备WBD-GD采集数据,运用三维反演软件立体成像,根据实际需求选取了6个不同深度的水平切片,立体确定了水源井的大体位置,即既确定了水源井的平面位置,还确定了水源井的合理深度,后经验证效果显著,为山区石料厂的生产及生活提供了保障.