随着数字技术在防汛指挥系统的广泛使用,高密集、大规模协同复杂业务计算将是流域洪水调度系统面临的主要问题之一。解决计算量大、数据密集,需要协同求解的复杂大规模问题,特别是解决仅靠本地资源无法解决的复杂问题,一个强有力的途径就是网格技术与其相关的建模方法,它们是未来全球科学合作、大规模计算和数据处理的基石。本项目将基于网格计算技术,研究与流域洪水调度系统密切相关的三个主要问题(1)在线流域水文预报模型参数自动率定的并行计算模型,(2)多库洪水联合调度并行计算模型,(3)洪水灾情仿真的可视化并行计算模型。主要从模型计算效率、计算模型和资源共享等方面开展问题研究,以期通过将要研究的并行算法模型,达到提升计算速度、共享计算模型和信息,并进而通过技术进步发现更为深刻的洪水预报调度规律的目的,能满足防汛指挥过程中"时效性"、"交互性"、"可视化"决策的要求,从而提升会商和决策水平,减轻洪涝灾害损失。
网格计算是近十多年以来,随着互联网与计算机技术领域技术的突飞猛进而产生的当前国际信息技术研究的热点和前沿课题,当前与网格计算应用相关的几个科学问题包括1)网格资源分配与调度;2)网格资源应用安全问题;3)面向工程领域应用的网格建模技术。针对流域洪水预报调度,主要提出了如下有创新和应用价值的成果1)网格资源并行协同分配算法,2)网格资源分配的进化博弈方法,3)计算网格资源的动态调度方法,4)计算网格资源多秘共享理论方法,5)概念水文预报模型参数自动率定的并行方法,6)水文预报模型不确定分析的并行自适应PAM算法,7)库群优化调度的并行计算方法。上述成果丰富了网格计算资源分配、调度、安全管理的理论成果;通过应用网格及其并行计算方法,突破了传统的水文预报和调度建模障碍,极大地提高了概念水文预报参数率定效率和拓展了寻优范围。共发表论文37篇,其中SCI已收录11条,EI收录29条,ISTP收录9条。培养博士生6人,硕士生1人。获中国高校自然科学二等奖1项。