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1.
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
2.
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
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
3.
Images from satellite platforms are a valid aid in order to obtain distributed information about hydrological surface states and parameters needed in calibration and validation of the water balance and flood forecasting. Remotely sensed data are easily available on large areas and with a frequency compatible with land cover changes. In this paper, remotely sensed images from different types of sensor have been utilized as a support to the calibration of the distributed hydrological model MOBIDIC, currently used in the experimental system of flood forecasting of the Arno River Basin Authority. Six radar images from ERS‐2 synthetic aperture radar (SAR) sensors (three for summer 2002 and three for spring–summer 2003) have been utilized and a relationship between soil saturation indexes and backscatter coefficient from SAR images has been investigated. Analysis has been performed only on pixels with meagre or no vegetation cover, in order to legitimize the assumption that water content of the soil is the main variable that influences the backscatter coefficient. Such pixels have been obtained by considering vegetation indexes (NDVI) and land cover maps produced by optical sensors (Landsat‐ETM). In order to calibrate the soil moisture model based on information provided by SAR images, an optimization algorithm has been utilized to minimize the regression error between saturation indexes from model and SAR data and error between measured and modelled discharge flows. Utilizing this procedure, model parameters that rule soil moisture fluxes have been calibrated, obtaining not only a good match with remotely sensed data, but also an enhancement of model performance in flow prediction with respect to a previous calibration with river discharge data only. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
4.
对武汉区域气象中心并行计算机系统进行了详细地介绍,分析了并行计算机体系结构、网络和存储系统特点;给出了在并行计算机SP上实现数值预报业务并行化的部分结果;对数值预报模式在串、并行编程环境下的结果进行了分析比较。 相似文献
5.
6.
7.
太湖表面定振波的数值计算和最大熵谱分析 总被引:1,自引:0,他引:1
利用水动力学方程对太湖表面的定振波进行计算,算得定振波周期约为452min,另外,利用1992年8月29-31日在太湖西山观测到的水位资料,采用最大熵谱法,分析太湖表面的定振波,得周期值约为450min。计算和分析的周期值基本吻合,取熵谱分析结果得太湖表面的单节点定振波周期值为450min。 相似文献
8.
本文对北部湾三维潮波进行了数值研究,并将所得结果与现有观测资料作了比较。通过比较发现两者相当一致。文中还绘制了M_2和K_1分潮的同潮图,并对其作了讨论。可以断定,北部湾的日潮优势是由日潮共振所引起的。M_2和K_1分潮流的水平分布表明,强流区位于它们各自的蜕化无潮点附近。还讨论了分潮流的铅直结构,可以看出这种结构十分接近实际分潮流场的特征。 相似文献
9.
对含多资料的分潮波模型的超定问题进行探讨,建立一种有限差分—最小二乘方法,该方法使得岸边资料直接进入了计算方程,并保证岸界法向流速为零条件。通过对渤海的四大分潮的试算,证实本方法可行。 相似文献
10.
基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究 总被引:5,自引:0,他引:5
在LAGFD-WAM海浪串行数值模式基础上,利用MPI信息传递机制实现其并行化。通过对模拟区域合理划分,对数据采取分块加载,实现了各个节点的负载平衡;通过对算法的改进实现了粗粒度计算,大幅度减少了通信量,从而提高了程序的执行效率。对串行计算和并行计算的效率比较表明,本文建立的方法能够得到较高的加速比。对全球海浪模式,加速比和CPU数目大致呈线性关系。对高分辨率的区域海浪模式,在128 CPU条件下加速比可以达到91.9。 相似文献