WRF-Hydro模型与新安江模型在陈河流域的应用对比     

孙明坤  李致家  刘志雨  侯爱中  霍文博  温娅惠  孔祥意  戴金旺  梁世强 《湖泊科学》2020,32(3):850-864

本文利用全球陆面数据同化系统与降雨观测数据,以陕西半湿润区陈河流域为研究对象,驱动WRF-Hydro模型,研究该模型的表现和适用性,并在结构、参数、输入输出和模拟结果方面与新安江模型对比.考虑到次表面层与实际包气带的区别,引入土层厚度乘子ZSOILFAC对前者进行等比缩放,发现其与新安江模型反推包气带的厚度有较好的一致性.研究表明:在陈河流域中WRF-Hydro计算步长须在建议值的基础上缩小; WRF-Hydro模型善于模拟洪水细节,新安江模型表现好且稳定;前者的径流深和洪峰合格率平于或略低于后者;在两个指标均合格的洪水中,前者平均均方根误差比后者小21.5%,但对于其他洪水,前者平均均方根误差比后者大56.2%; WRF-Hydro在洪水起涨时刻模拟较好,表现出其在中小流域应用的潜力.  相似文献   

分布式数据库Greenplum在地震前兆数据存储中的应用     

陈晓琳  李盛乐  刘坚  刘珠妹 《地震研究》2020,(2):412-416,418

随着地震前兆观测台网的加密、采样率的提高,地震前兆观测数据量也在快速增加。在进行地震数据共享服务时,需要快速获得大量数据集,无疑对前兆共享数据库的数据处理能力提出了更高的要求。针对这一问题,提出基于Greenplum数据库的地震前兆数据存储设计方案。通过搭建Greenplum分布式数据库环境,实现了海量前兆数据的快速处理,并与传统Oracle数据库进行对比,结果表明:Greenplum数据库读取前兆数据耗时更低,对于大批量数据的读取操作,Greenplum数据库的优势更加明显;Greenplum数据库良好的可扩展性和对应用编程接口(JDBC、ODBC)的支持,使得其在前兆数据分析处理中的应用前景广阔。  相似文献   

Parallelization of the flow-path network model using a particle-set strategy     

Fangli Zhang 《International journal of geographical information science》2019,33(10):1984-2010

High-performance simulation of flow dynamics remains a major challenge in the use of physical-based, fully distributed hydrologic models. Parallel computing has been widely used to overcome efficiency limitation by partitioning a basin into sub-basins and executing calculations among multiple processors. However, existing partition-based parallelization strategies are still hampered by the dependency between inter-connected sub-basins. This study proposed a particle-set strategy to parallelize the flow-path network (FPN) model for achieving higher performance in the simulation of flow dynamics. The FPN model replaced the hydrological calculations on sub-basins with the movements of water packages along the upstream and downstream flow paths. Unlike previous partition-based task decomposition approaches, the proposed particle-set strategy decomposes the computational workload by randomly allocating runoff particles to concurrent computing processors. Simulation experiments of the flow routing process were undertaken to validate the developed particle-set FPN model. The outcomes of hourly outlet discharges were compared with field gauged records, and up to 128 computing processors were tested to explore its speedup capability in parallel computing. The experimental results showed that the proposed framework can achieve similar prediction accuracy and parallel efficiency to that of the Triangulated Irregular Network (TIN)-based Real-Time Integrated Basin Simulator (tRIBS).  相似文献   

基于分布式控制力矩陀螺的水下航行器轨迹跟踪控制   总被引：2，自引：0，他引：2  

黄道敏  徐瑞昆  唐国元  冯雷  刘智  徐国华 《海洋工程》2018,36(6):69-76

基于控制力矩陀螺群(CMGs)的水下航行器具有低速或零速机动的能力。采用基于分布式CMGs的水下航行器方案,并研究其水平面的轨迹跟踪控制问题。通过全局微分同胚变换将非完全对称的动力学模型解耦成标准欠驱动控制模型,并根据简化的模型构建其轨迹跟踪的误差动力学模型,将轨迹跟踪控制问题转化为误差模型镇定问题。基于一种分流神经元模型和反步法设计了系统的轨迹跟踪控制律,该控制器不需要对任何虚拟控制输入进行求导计算,且能确保跟踪误差的最终一致有界性。仿真结果表明该控制器能够实现在不依赖动力学参数先验知识的情况下对光滑轨迹的有效跟踪。  相似文献   

Real‐time distributed hybrid testing: coupling geographically distributed scientific equipment across the Internet to extend seismic testing capabilities          下载免费PDF全文

Martin S. Williams  Matt S. Dietz  Anthony Blakeborough  Ignacio Lamata Martínez 《地震工程与结构动力学》2014,43(7):1023-1043

Large‐scale testing and qualification of structural systems and their components is crucial for the development of earthquake engineering knowledge and practice. However, laboratory capacity is often limited when attempting larger experiments due to the sheer size of the structures involved. To overcome traditional laboratory capacity limitations, we present a new earthquake engineering testing method: real‐time distributed hybrid testing. Extending current approaches, the technique enables geographically distributed scientific equipment including controllers, dynamic actuators and sensors to be coupled across the Internet in real‐time. As a result, hybrid structural emulations consisting of physical and numerical substructures need no longer be limited to a single laboratory. Larger experiments may distribute substructures across laboratories located in different cities whilst maintaining correct dynamic coupling, required to accurately capture physical rate effects. The various aspects of the distributed testing environment have been considered. In particular, to ensure accurate control across an environment not designed for real‐time testing, new higher level control protocols are introduced acting over an optimised communication system. New large time‐step prediction algorithms are used, capable of overcoming both local actuation and distributed system delays. An overview of the architecture and algorithms developed is presented together with results demonstrating a number of current capabilities. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

从水文学产汇流角度分析碱坪沟“8·13”泥石流特征     

宋国虎  李强  陈容  王灿  向波 《四川地质学报》2020,40(1):93-97

本研究以四川省都江堰市龙池镇碱坪沟泥石流流域对象,基于HEC-HMS流域分布式水文模型,利用RS和GIS技术提取流域产汇流参数,模拟分析碱坪沟8·13泥石流的暴雨汇流过程,结合流域内土地利用类型分布,模拟降雨-径流关系,并综合考虑泥石流的相关特征参数,利用情景分析法探讨泥石流流域内的土地利用类型变化对泥石流汇流过程的影响关系。  相似文献   

基于SWAT模型的森林分布不连续流域水源涵养量多时间尺度分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

林峰  陈兴伟  姚文艺  方艺辉  邓海军  吴杰峰  林炳青 《地理学报》2020,75(5):1065-1078

为解决森林分布不连续流域森林水源涵养功能及其多时间尺度特征的定量评价问题,根据分布式水文模型（SWAT）的特点,提出了反映森林斑块空间分布的水文响应单元划分方法,以及基于水量平衡法的森林不连续分布流域森林水源涵养量计算公式。以东南沿海的晋江流域为例,构建了2006年土地利用条件下的日时间步长SWAT模型,统计分析了2002—2010年降水条件下森林水源涵养量的时空变化规律。结果表明：① 构建的晋江流域SWAT模型精度较高,面积阈值为零生成的水文响应单元比较准确地反映流域森林斑块分布,提出的森林水源涵养量计算公式适用于森林空间分布不连续流域森林水源涵养量的多时间尺度分析,为流域森林水源涵养功能评价提供了一个新的方法。② 晋江流域森林水源年涵养量271.41~565.25 mm;月涵养量-29.15~154.59 mm;日尺度的极端降水期皆为正值,极端枯水期都为负值。表明年际之间不存在森林水源涵养的蓄丰补枯调节作用,但在年内的部分月份得到体现,而日尺度的森林蓄丰补枯功能充分发挥。从而揭示了不同时间尺度森林水源涵养量及其蓄丰补枯功能的差异。  相似文献   

GBHM模型原理及其在中尺度流域的应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

王磊  王忠静  尹航  杨大文  何杉 《冰川冻土》2006,28(2):256-261

分布式水文模型核心之一是对流域的离散方法.基于地形分析和单位线概念,GBHM利用面积函数和宽度函数概化流域地形特性,将流域划分为一系列内部均一的流带和流条,形成均质坡面流单元,使模型可用一维水份运动方程描述降水产流过程.模型在永定河流域的应用表明,其原理和效率均较为满意.  相似文献   

融雪洪水跳跃变异对其参数估计不确定性影响分析     

陈伏龙  张婷  冯平  何新林  李绍飞  龙爱华 《冰川冻土》2018,40(5):1004-1015

利用Pettitt非参数检验法和Mann-Kendall非参数趋势检验法,分析年最大洪峰流量序列的非一致性,确定序列的变异形式,采用“分解-合成”理论对其进行一致性修正,得到过去、现状两种条件下年最大洪峰流量序列,根据贝叶斯理论对序列一致性修正前后参数不确定性进行估计,并对其预报区间优良性进行评价。研究结果表明：年最大洪峰流量序列变异点发生在1993年,序列整体上升趋势不显著,在1957-1993年子序列呈显著下降趋势,而1994-2006年子序列变化趋势不显著,跳跃变异为序列主要变异形式;给出了实测、还原及还现序列参数后验分布估计值及95%置信区间,将其结合优化适线法进行P-Ⅲ型频率分析,得到修正前后设计频率年最大洪峰流量预报区间估计值;还原、还现序列与实测序列相比,预报区间覆盖率均提高24%,平均带宽分别减少39.59%、23.17%,平均偏移幅度分别减少28.45%、11.39%。通过对非一致性年最大洪峰流量序列还原/还现计算,可减小参数估计不确定性对其计算产生的影响,从而提高预报区间的可靠性。  相似文献   

基于BOFDA的地面塌陷变形分布式监测模型试验研究          下载免费PDF全文

卢毅  于军  龚绪龙  施斌  王宝军  季峻峰 《高校地质学报》2018,24(5):778

地面塌陷变形作为一种分布广泛的地质灾害已成为目前城市发展中亟待解决的一个问题。文章使用布里渊光频域分 析（BOFDA）技术对地面塌陷变形进行分布式监测模型实验研究。利用自制的地面塌陷物理模型,对不同类型、不同厚度 土体在塌陷过程中的变形进行分布式光纤监测,并对其试验结果进行对比分析。结果表明：基于BOFDA分布式光纤传感技 术可有效捕捉到地面塌陷变形的发生和发展过程,并较为准确地反映出地面的塌陷变形规律。研究结果为该技术在地面塌 陷变形监测的推广应用提供一定的参考依据。  相似文献