地下溶洞不同枯盈状态下的地震响应差异模拟研究

针对地下溶洞不同枯盈状态下的地震波响应差异问题,选择三种枯盈状态下的溶洞模型进行了一项数值模拟实验。先从弹性波方程理论出发,利用有限差分离散近似,再运用CUDA编程平台进行GPU并行计算,模拟了三种枯盈状态下的溶洞地震波响应。模拟结果表明,P-P波的能量随着溶洞含水量增多而减少,而溶洞尖灭点的绕射现象随着溶洞含水量增多而变得更加明显。     

OpenMP在水动力数学模型并行计算中的应用

采用PGI Fortran7.1-2(Portland Group)的OpenMP技术对二维水动力数学模型进行了并行优化试验。并行后,数学模型运行时间明显减少,在对同一算例的水流计算模拟中,串行和并行所需运行时间分别为5 336.781 s和3 454.296 s,平均加速比为1.56,平均并行计算节省时间36%,明显提高了水动力学数学模型的运算速度。     

基于OpenMP多核并行算法的垂线偏差快速计算

针对利用超高阶地球重力场模型计算大范围、高分辨率区域垂线偏差效率低的问题,提出基于OpenMP多核并行技术的数组升维和分区计算方法。实验表明,该方法计算垂线偏差的加速比最高达到5.6倍,显著提高了超高阶垂线偏差的计算效率,也为解决重力场数据处理过程中类似的快速计算问题提供了思路。     

GPU并行加速下的弱模板匹配及其在川滇地区的应用

针对模板识别类方法计算耗时太长这一关键问题,将研究组之前开发的弱模板匹配方法中的互相关、归一化、拓宽峰3个主要运算部分进行了GPU并行加速,有效地提高了运算效率;进一步讨论了在离散采样下,滤波频段对于互相关计算结果的影响,并据此选取了效果好的滤波频段用于弱模板匹配;并将该方法运用到川滇地区,以双差地震层析成像法精定位后...     

改进混合蛙跳算法的CSAMT信号激电信息提取研究

从CSAMT信号中提取激电信息有利于提高频率域电磁法反演与解释的精度.目前的研究多以线性反演方法为主,存在依赖初始模型、易陷入局部极值的问题.针对CSAMT信号IP提取问题的非线性和非凸特征,本文提出了一种基于柯西分布和惯性权重的二阶段最小构造混合蛙跳反演方法来提取IP信息.该方法首先利用柯西算子取代随机算子来提高算法的全局搜索能力,并通过引入混沌震荡惯性权重来均衡进化过程中的个体经验和群体经验,保证算法后期的稳定收敛;然后通过引入第二阶段反演过程来强化极化率对观测数据的影响,同时将正则化参数引入混合蛙跳算法的适应度函数来改善反演的多解性问题;最后利用CPU并行计算加速了算法的模因组搜索过程.反演结果表明,上述方法能够较好地重构地电结构和提取激电信息,在加噪环境下具有较强的鲁棒性.相比其他非线性算法(标准混合蛙跳算法SFLA,差分进化算法DE和粒子群优化算法PSO)的反演结果,本文算法具有更强的全局搜索能力和更高的计算效率,适合对微弱的激电信息进行提取.     

浅水动力学的格子Boltzmann模拟

建立了一个格子Boltzmann模型,经过Chapman-Enskog展开可以恢复出守恒形式的浅水动力学方程组。理论分析和数值试验的结果都表明,本模型严格地满足质量守恒定律和动量定理。数值模拟了一维和二维溃坝流动,分别与理论解和文献值进行了对比,结果相当吻合。本模型具有很好的并行计算性能,在海洋、大气等大规模数值计算领域有着广阔的发展前景。     

大规模GNSS网多进程并行解算研究

针对大规模GNSS网常规数据处理时效性差、效率低的问题,基于GAMIT/GLOBK软件,利用进程池技术从多时段与多子网2个维度分别设计共享内存模型数据并行算法,并融合实现大规模GNSS网在时间域和空间域上的时空一体化双层并行解决方案。该方案可突破软件传统串行处理GNSS数据时效性差、多核计算资源利用率低的限制,在测试环境下最大加速比高达19.39,可充分挖掘计算机算力,大幅提升大规模GNSS网数据处理的时效性。     

OpenMP并行计算在卫星重力数据处理中的应用

本文对新一代卫星重力数据处理中的计算密集型任务进行了分析,总结出需要采用并行计算技术提高效率的几个关键任务。对不同的并行手段进行了比较,采用了OpenMP并行方法,并通过算例验证了并行设计方法的有效性。结果表明,并行计算能明显提高GRACE/GOCE任务的数据处理效率。     

基于OpenMP的海量DEM快速并行裁切算法

为了提高海量DEM的裁切效率,且充分利用现有的多核CPU计算资源,提出一种基于OpenMP框架的快速并行裁切算法,并对其性能进行实例验证.通过对规则和不规则DEM数据用不规则矢量范围线裁切的任务进行分解,设计了相应的并行程序,将遍历点与矢量范围线的空间关系及DEM内插的过程进行并行化计算,缩短了计算时间.算法在实际生产...