摘要：GRAPES(global and regional assimilation and prediction system)是由中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室自主研究开发的中国新一代数值天气预报系统,其目标是科研/业务通用.为了实现这一目标,结合高性能计算机的体系结构设计并实现模式的并行计算是必不可少的.作为核心开发技术之一,GRAPES系统设计并实现了模式的并行计算方案,包括中尺度有限区模式的并行计算和全球模式并行计算.GRAPES模式并行计算版本在IBM-Cluster1600上的测试表明,GRAPES模式的并行计算程序正确、稳定、有效,为其业务化之路奠定了基础,同时也为系统未来的可持续开发、优化创造了条件.

摘要：一、前言我国绝大多数省份自七十年代末期开展气象资料信息化工作以来,各自积累了几百兆甚至上千兆字节的气象数据。由于受我国计算机发展过程的限制,目前这一珍贵的资料大都存放在8英寸软盘和“1600”BPI磁带载体上,与省一级气象业务大都使用的IBM系列微机不兼容,给省级气象资料服务、开发和管理带来了许多困难。另外以往支撑这些磁性载体的硬件设备多数是70年代末80年代初的,技术都比较落后。随着气象事业的发展,这些设备与气象资料工作的现代化要求相差甚远,不能满足应用的需要。省一级气象资料处理业务有双重任务:

摘要：气象数据可视化是数据可视化技术在气象科学领域的重要应用.用AVS/Express软件设计并开发了气象数据可视化系统,并且使用"碧利斯"台风数据对可视化系统进行了验证.通过可视化技术的应用,气象模式数据可以立体地呈现给研究人员,对研究人员加深对数据的理解和提高研究能力有很大的帮助.

摘要：为充分利用异地分布的网络高性能资源,基于网格技术和中国国家网格中间件GOS,实现了集合预报网格门户系统.首先给出了该系统的结构和所包含的主要功能组件;然后提出了调度组件的核心设计思想,分析了集合预报流程的具体计算特征,设计了适合于不同应用场景的3种调度方式;接着给出了调度方式间的实际运行性能比较,结果表明动态竞争调度方式在资源负载不稳定时明显优于静态时间优化的提交方式;最后给出了系统的具体实现和实际部分运行界面,实践表明本系统是切实可行性的.

摘要：中国气象局数值预报研究中心开发了一个全球和区域统一框架的格点三维变分资料同化系统(GRAPES3D-Var)。作者给出全球版本的方案设计,采用单点观测试验检验方案设计的合理性和正确性。全球方案选择流函数、速度势、非平衡高度和相对湿度作为分析求解的控制变量,用线性平衡方程作为质量场和风场的动力约束,通过预调方法解决背景误差协方差矩阵阶数过大和难以求逆的问题,其中垂直变换和物理变换以及观测算子设计等方面与区域方案相同,但预调的水平变换采用球谐函数谱滤波表示背景误差协方差的水平相关模型,避免了递归滤波在高纬和极区因相关尺度过大无法实施的问题。另外,设计了一个使极区插值和差分计算完全闭合的网格以及相应的算法,解决了极点分析问题。单点观测理想试验结果表明,GRAPES 3D-Var系统能够合理给出全球任何地区的分析。

摘要：针对单一深度学习模型无法有效地提取局部-全局空间光谱特征的问题,该文提出了一种基于像素-超像素的异构卷积神经网络(HCNN)特征级联的分类方法,有效地提高了土地覆盖分类性能。具体而言,基于注意力机制的像素级特征提取模块和基于空间域的超像素级特征提取模块分别提取局部和全局空间-光谱特征,并将两种网络的输出特征级联融合作为最终图像表达,进行土地覆盖类别预测。并设计消融实验验证了特征提取分支设计本身的合理性和融合的必要性。本研究基于公开高分影像数据集和河南土地利用/土地覆盖(HN-LULC)数据集进行了验证,结果证明该混合卷积神经网络级联融合分类方法能够显著地提升高分辨率遥感影像中土地覆盖分类的效果,相比现有的分类模型,分类结果最佳。

摘要：为保障北京气候中心(Beijing Climate Center,BCC)气候模式在第6次耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)中的大量试验数据产品面向国内外实现共享,建立了试验数据共享平台。由于模式试验数据具有数据量大、要素种类繁多、元数据多样等特征,为提供高效的数据管理,平台采用分布式存储架构,数据通过气候模式输出重写(climate model output rewriter,CMOR)软件进行格式规范,并实现基于THREDDS(thematic real-time environmental distributed data services)的数据组织与共享。在平台建设及软件设计部署等层面,充分考虑数据安全。该平台实现BCC 3个模式约190 TB的试验数据稳定、高效共享,为国内外气候变化领域科研工作者提供获取数据的方便快捷途径与方法,成为推动我国气候模式国际应用的有力技术手段。

摘要：针对勒让德谱元方法,构造了一类混合局部基函数,并证明了其线性无关特点。在此基础上,给出了一种勒让德谱元计算格式:在元素端点采用局部拉格朗日基函数,在元素内部采用调整后的局部勒让德多项式。进行了正确性和精度测试,数值实验结果表明该方法能够有效地实现高计算精度,且其计算矩阵比经典谱元方法更为简单,并具有良好的数据重用性和稀疏特点。

摘要：针对分布式系统中日志的分散以及异常无法高效排查的问题,提出了一种基于分布式消息中间件和GRU(Gate Recurrent Unit,门控循环单元)的方法对分布式系统的日志进行一个收集以及异常预测。首先使用消息中间件对分布式系统的日志进行预处理和收集。收集之后的日志经过word2vec(word to vector)进行编码后输入设计好的GRU网络中进行一个预测分类,通过对比预测值与实际值来分析系统的异常情况,系统维护人员就可以及时了解整个分布式系统的异常情况。通过实验仿真后也验证了论文提出的方法有着很好的轻量性与准确性。