[发明专利]一种用于波形互相关双差定位算法的并行优化方法

说明书

本发明属于并行优化领域，涉及一种用于波形互相关双差定位算法的并行优化方法。该方法包括：步骤1，获取总任务数和总进程数，并将总任务平均分给每个进程，并得出每个进程的任务初始位置；步骤2，计算获取初始匹配位置Asubgt;s1/subgt;Bsubgt;s2/subgt;；步骤3，计算获取结束匹配位置Asubgt;e1/subgt;Bsubgt;e2/subgt;；步骤4，根据获取的Asubgt;s1/subgt;Bsubgt;s2/subgt;位置和Asubgt;e1/subgt;Bsubgt;e2/subgt;位置读取对应数据进行计算。本发明通过大规模并行分配任务至每个进程，从而对任务核心计算部分进行加速，极大提高了计算效率。

技术领域

本发明属于并行优化领域，涉及一种用于波形互相关双差定位算法的并行优化方法。

背景技术

双差定位法是一种受限制比较小的相对定位算法,其基本思想是:当两个微地震震源之间的距离相对于它们各自到观测点间的距离较小，且传播路径上的速度变化也较小时，这两个震源到同一个接收点的射线路径基本相同或者相近，这使得他们之间的走时残差与两震源点之间的距离有较强的相关性，从而降低了传播路径上速度对定位结果的影响。

波形互相关利用了“发震机理相同地震波形相似”的原理,通过对相似地震波形进行互相关分析,计算同一震相的走时差,主要有时间域和频率域两种方式。通过时间域(频率域)相关函数计算相似波形的相关系数,设定相关系数阈值,获取可用的到时差数据。

结合波形互相关的双差定位法被广泛用于大范围空间尺度上大量地震事件的重新定位中。David P.Schaff等通过计算震相的互相关系数获取震相到时差,并采用双差算法1999年发生在我国辽宁岫岩地震序列进行了重新定位,结果显示使用分布稀疏的区域台站(震中距在500～1000km)仍然可将定位精度提高到5km以内。杨智娴在国内首次将相对定位算法在我国中西部大范围内使用,经重新精确定位后显示出我国中西部地区地震震源分布更加精细的图像。朱艾斓使用双差地震定位法对川西地区1992—2002年的13367个小震进行重新定位,重新定位后,地震活动沿活动断裂成线状分布现象非常突出,呈现出与地表活动构造的密切关系。黄媛将近台记录和区域台网数据联合用于双差地震定位算法,对2003年新疆巴楚-伽师MS6.8强震后404个ML≥3.5余震序列进行双差法重新精确定位,并对其进行了理论上的可行性分析,结果获得初步成功。赵翠萍对1997—2002年新疆伽师震源区150多个地震,共计几百条波形数据进行了互相关分析,虽然由于可用台站的波形数据不多,得到的互相关走时结果不多,对定位精度的改进作用也不是很明显,但是通过这项工作,实现了批量计算波形互相关走时的可能性。

发明内容

为了解决大规模应用波形互相关双差定位算法时的效率问题，本发明旨在提出一种用于波形互相关双差定位算法的并行优化方法，通过对核心步骤加速并行化，从而提高计算效率。

一种用于波形互相关双差定位算法的并行优化方法，步骤如下：

步骤1，获取总任务数和总进程数，并将总任务平均分给每个进程，并得出每个进程的任务初始位置。

步骤2，计算获取初始匹配位置A_s1B_s2。

步骤3，计算获取结束匹配位置A_e1B_e2。

步骤4，根据获取的A_s1B_s2位置和A_e1B_e2位置读取对应数据进行计算。

作为本发明的进一步改进，步骤1具体包括：