[发明专利]一种降雨型滑坡模型TRIGRS的并行优化方法及系统

权利要求书

1.一种降雨型滑坡模型TRIGRS的并行优化方法，其特征在于，所述降雨型滑坡模型TRIGRS的并行优化方法包括以下步骤：

步骤一，利用MPI对栅格数据进行初次划分后，使用OpenMP对每个进程负责的栅格数据再次划分，并行线程级别；

步骤二，使用MPI分别对主程序中的文件写入部分和用于计算径流渗透并输出实际渗透率的子程序rnoff部分进行并行；

步骤三，通过三组不同数据集并行策略的有效性进行验证，并对验证区域的最小安全系数进行可视化展示。

2.如权利要求1所述的降雨型滑坡模型TRIGRS的并行优化方法，其特征在于，步骤一中，利用TRIGRS并行程序进行输入、计算、输出，对栅格数据再次划分，具体包括：

(1)主进程对输入文件进行读取，将所读取数据存储到对应的变量、数组；然后，主进程通过MPI_Bcast函数将数据广播给其他进程，实现所有进程都拥有计算所需要的数据；

(2)对栅格单元进行分块，使每个进程负责计算一部分的栅格数据，每个进程的计算并行进行，读取步骤(1)存储到一维数组中的栅格数据，对栅格数据进行idsp和isct数组数据分块，idsp存储每个进程所负责数据在数组中的起始位置，isct存储每个进程所负责的数据量大小；当每个进程计算结束后，通过MPI_GatherV和MPI_Reduce将结果整合到主进程中；

(3)主进程负责将结果写入输出文件。

3.如权利要求2所述的降雨型滑坡模型TRIGRS的并行优化方法，其特征在于，TRIGRS的输入数据包括数字高程、坡度、降雨强度栅格数据，和土质、水文物理参数和模型所需的控制参数；

所述TRIGRS包括入渗模型、水文模型和边坡稳定性模型；

水文模型模拟地表径流，在当前时间内无法及时入渗的降雨都以地表径流的方式直接流向当前栅格的下游栅格中，使径流在每个运算时间域内的质量守恒；

入渗模型包括稳定入渗和瞬时入渗，在瞬时降雨入渗模型基础上耦合降雨入渗和瞬态孔隙水压力的变化模型，用于分析底层处于饱和或接近饱和时发生的滑坡，或用于分析非饱和地层由于雨水入渗导致地下水位抬升时发生的滑坡；

边坡稳定性模型，用于计算不同降雨阶段每个栅格的安全系数，预测边坡的稳定性。