固结作用下粉土的持水性能与细观机制研究

针对传统仪器无法考虑岩土工程中温度和荷载等因素综合作用的缺陷,研制了一套多功能土-水特征曲线试验仪。以粉土为研究对象,开展了不同固结应力作用下粉土的土-水特征曲线试验,并测量其增减湿过程中土体的体积胀缩量,以便修正体积变化对其体积含水率的计算误差。结果表明,粉土在减湿过程中,土体的体积发生明显的收缩。其收缩量与固结应力水平有关,固结应力越小,则减湿引起的体缩量越大。但土体在增湿过程中的体积则基本保持不变。固结应力对粉土 土-水特征曲线的进气值、增减湿速率影响较大,固结压力越大,其进气值越大、减湿速率也越大。最后,为揭示固结应力对土的持水性能的影响机制,开展了不同固结应力作用下土体的细观试验。结果表明,固结应力主要改变了土体团粒间的大孔隙,而对黏土颗粒之间的孔隙影响较小。土体的持水性能与土体的孔隙大小和分布模式密切相关,大孔隙主要影响土体的进气值,而其孔隙分布模式则控制其增减湿湿速率。     

双重介质水平井产量递减分析方法

水平井开发特殊类型油气藏有其独到优势,针对双重孔隙介质水平井复杂渗流,以Warren-Root双重介质模型为基础,建立了水平井三维不稳定渗流模型,采用Laplace变换、有限Fourier余弦变换及叠加积分等方法对模型进行求解,获得定产条件下无量纲井底压力解,再利用Duhamel褶积原理将定产条件压力解变换为井底定压条件下的产量解;通过重新定义无量纲量建立McCray型产量积分平均递减方程,结合Stehfest数值反演,获得无量纲产量积分平均递减曲线及其导数曲线图版。计算结果表明,产量积分平均导数曲线上出现双重介质特有的“凹子”, 应用该类图版拟合生产数据可方便进行产量预测及储层动态参数求取。     

海量遥感数据的高性能地学计算应用与发展分析

航空及航天遥感器的快速发展,使得多源、多时空分辨率的遥感数据成TB级增长,对海量遥感数据的高性能计算与处理提出了更高的要求。据此,当前的遥感应用已经吸收了新型硬件架构计算、集群计算和分布式计算等高性能计算领域的最新技术。本文针对高性能计算处理海量遥感数据的效率问题,分别从分布式并行遥感文件系统和高性能遥感地学计算模式两个方面来论述该问题的研究进展;在此基础上,列举了当前具有代表性的集群和分布式遥感计算平台/系统,并结合具体实验工作,详细阐述了遥感高性能计算平台gDos-IPM(Geospatial Data Operation System-Image Processing Machine)的设计思路;最后总结了高性能遥感地学计算的发展趋势。     

GPU加速的多边形叠加分析

叠加分析是地理信息系统最重要的分析功能之一,对多边形图层进行叠加分析要花费大量时间。为此,将GPU用于多边形叠加分析过程中的MBR过滤及多边形剪裁两个阶段。对MBR过滤阶段,提出了基于GPU的通过直方图及并行前置和实现的MBR过滤算法。对多边形剪裁阶段,通过改进Weiler-Atherton算法,使用新的焦点插入方法和简化的出入点标记算法,并结合并行前置和算法,提出了基于GPU的多边形剪裁算法。对实现过程中可能出现的负载不均衡情况,给出了基于动态规划的负载均衡方法。通过对这些算法的应用,实现对过滤阶段及精炼阶段的加速。实验结果表明,基于GPU的MBR过滤方法相对CPU实现的加速比为3.8,而基于GPU的多边形剪裁的速度比CPU实现快3.4倍。整体上,与CPU实现相比,GPU加速的多边形叠加提供了3倍以上的加速比。     

���������������ǹ��ȷ���Ż������о�

??????????????й?????????????????????????VS2010????????PPL??????м??????????????C++11?????C++0x???±???????????????????????????ж????????????з?????????????????????????????????????????????????????????????????????????Ч???     

MySQL集群与MPI的并行空间分析系统设计与实验

 GIS应用正面对空间数据规模日益增加和空间分析算法复杂度逐渐提高的挑战,本文提出一种基于MySQL空间数据库集群与MPI的并行计算库分布式空间分析框架的解决方案。该框架使用MySQL空间数据库集群解决大量空间数据存储与管理问题,利用MySQL Spatial的Replication机制加强空间数据的冗余备份和并发访问控制,同时使用MPI负责分布式计算节点间的通信减少人工控制通信的开发成本。并行框架的任务管理与调度系统采用优先队列式管理,通过Master节点监控集群状态,合理分发计算任务实现负载均衡和容错。最后,以多边形Overlay算法为例,研究其在该并行空间分析系统下的并行策略,采用数据并行的管道流水线作业方式在框架中运行测试,结果表明,该并行框架相比串行算法可以得到可靠的加速比。     

Implementation and validation of video monitoring for wood budgeting in a wandering piedmont river,the Ain River (France)

The transport of wood in rivers during floods is an important process that underlies differences in habitat and morphology between water courses and regions. Quantitative data are needed to properly address management objectives and balance wood budgets. In this study we use a streamside video camera to detect wood passage and measure quasi‐instantaneous rates of wood transport in the Ain River, France. The objectives are to verify the procedure, describe the relation between wood transport and discharge, and construct and validate a wood budget for the reach upstream of the camera. Verification of the procedure includes tests of detection frequency, wood velocity, and piece size. A log base two transformation is proposed to classify wood by piece length. It was found that a wood transport threshold occurs at approximately two thirds of the bankfull discharge. Wood transport follows a positive linear relation with discharge up to the bankfull discharge but is both more variable and less sensitive to discharge when the floodplain is inundated. Transport rates are approximately four times higher on the rising limb of the hydrograph than on the falling limb. Wood transport estimates from a three‐stage rating curve are two to 10 times higher than those from a wood budget using local and aerial surveys of upstream dynamics. Future work should address uncertainties related to wood diameter measurements, sampling length and frequency, and antecedent floods. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

地震波传播的三维伪谱和高阶有限差分混合方法并行模拟

基于交错网格伪谱法和高阶精度有限差分方法,发展了模拟非均匀介质地震波传播的三维伪谱和有限差分混合算法.该方法在两个水平方向利用交错网格伪谱算子计算空间微分,保留了该方法高效、高精度的优势,在垂直方向采用交错网格高阶精度有限差分算子实现空间微分计算．利用有限差分方法的局部性特征,将三维计算区域在垂直方向上划分为一系列子区域,并分配给不同的处理器,实现了在并行计算机集群上的三维并行计算．通过模拟算例,与离散波数法比较,检验了该算法的精度．为了检验该方法的实用性,在64个处理器上,对三维沉积盆地模型进行了67108864个网格点的并行计算,模拟的波场主频率为1.25Hz,讨论了沉积盆地深度对三维沉积盆地地面运动的影响．      

生态补偿：概念框架与应用研究

通过对生态补偿内涵的深入分析,首先把生态补偿的概念区分为人际补偿和人地补偿2个相互联系的方面,并指出其研究意义;其次,利用1986-2005年福建经济与环境统计数据,通过EKC曲线模型分析福建省环境质量的变化趋势,得出现阶段福建省总体环境状况仍处在污染继续加重的结论,并对其原因做了简要分析;最后,基于实证研究所得结论,运用人际补偿和人地补偿的概念框架,参照国际上发达国家的经验,对福建省环保投入的合理数额、生态补偿机制的规范和创新等问题进行了探讨。提出人地补偿必须注重时空合理配置和其效率有赖于入际补偿机制创新等观点。     

岩石试件端面摩擦效应数值模拟研究

试件端面摩擦效应直接影响试件内的塑性等效应变、侧向位移的分布和单元应力应变曲线。本文运用ANSYS中的接触单元模拟了平面应变状态下端面摩擦效应对塑性等效应变、侧向位移和单元应力应变曲线的影响,得到了不同摩擦系数时塑性等效应变及侧向位移的渐进变化形式。当接触面摩擦较小时,塑性等效应变图案为上下两个X形网络,侧向位移上下分布均匀;当接触面摩擦增大时,塑性等效应变网络向中部靠拢并且明显增大,侧向位移上下分布不均匀,中部较上下端面位移大;当试件端面侧向位移被限制,即摩擦力很大时,塑性等效应变网络变为一个X形局部化带,侧向位移分布更加不均匀,中部明显隆起。