機(jī)群環(huán)境下水環(huán)境并行數(shù)值模擬系統(tǒng)建立及應(yīng)用研究的開題報告1.研究背景隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源成為越來越重要的資源。同時，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市的水環(huán)境也變得越來越復(fù)雜。為了合理利用水資源、保護(hù)水環(huán)境，對水資源管理和水環(huán)境監(jiān)測等工作的需求越來越高。傳統(tǒng)的水環(huán)境監(jiān)測手段主要依賴于人工觀測和數(shù)據(jù)采集，但這種方法效率低下、成本高昂，無法滿足大規(guī)模、快速的監(jiān)測需求。因此，開發(fā)機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)成為一種有效的方法，可用于實(shí)現(xiàn)水環(huán)境快速、準(zhǔn)確的數(shù)值模擬和預(yù)測。2.研究意義目前，國內(nèi)已有一些水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)的研究，但這些系統(tǒng)常常存在著計算速度慢、并行性能差、精度不高等問題。針對這些問題，本研究將從以下幾個方面展開研究：（1）機(jī)群環(huán)境下水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)的建立：利用機(jī)群并行計算技術(shù)，將現(xiàn)有的水環(huán)境數(shù)值模擬算法進(jìn)行優(yōu)化，提高計算速度和并行性能。（2）水環(huán)境數(shù)據(jù)采集和處理：利用現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備，獲取實(shí)時的水環(huán)境數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理和整理，為模型的建立提供數(shù)據(jù)支撐。（3）模型精度和可靠性的提高：通過對現(xiàn)有模型的精度評估和不斷優(yōu)化，提高水環(huán)境數(shù)值模擬的精度和可靠性。（4）水環(huán)境管理與應(yīng)用：利用數(shù)值模擬系統(tǒng)，開展水資源管理和水環(huán)境監(jiān)測等工作，并為水環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)的決策支持。3.研究內(nèi)容（1）機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)的建立：采用MPI和OpenMP等并行計算技術(shù)，建立水環(huán)境數(shù)值模擬系統(tǒng)，并進(jìn)行性能測試和優(yōu)化。（2）水環(huán)境數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理：采用現(xiàn)有的監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備，獲取水環(huán)境數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和整理，為模型的建立提供數(shù)據(jù)支撐。（3）模型精度和可靠性的提高：通過對現(xiàn)有模型的精度評估和不斷優(yōu)化，提高水環(huán)境數(shù)值模擬的精度和可靠性。（4）系統(tǒng)應(yīng)用研究：利用機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)開展水資源管理和水環(huán)境監(jiān)測等工作，為水環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)的決策支持。4.預(yù)期結(jié)果（1）建立機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)，提高水環(huán)境數(shù)值模擬的計算速度和并行性能。（2）獲取實(shí)時的水環(huán)境數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理和整理，為模型的建立提供數(shù)據(jù)支撐。（3）通過對現(xiàn)有模型的精度評估和不斷優(yōu)化，提高水環(huán)境數(shù)值模擬的精度和可靠性。（4）利用機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)開展水資源管理和水環(huán)境監(jiān)測等工作，為水環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)的決策支持。5.研究方法（1）采用MPI和OpenMP等并行計算技術(shù)，建立機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)，提高其計算速度和并行性能。（2）對水環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、預(yù)處理和整理，為模型的建立提供數(shù)據(jù)支撐。（3）對現(xiàn)有的水環(huán)境數(shù)值模擬算法進(jìn)行評估和優(yōu)化，提高模型的精度和可靠性。（4）利用機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)開展水資源管理和水環(huán)境監(jiān)測等工作，為水環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)的決策支持。6.研究計劃第一年：進(jìn)行機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)的建立和性能測試，開展水環(huán)境數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理。第二年：對現(xiàn)有的水環(huán)境數(shù)值模擬算法進(jìn)行評估和優(yōu)化，提高模型的精度和可靠性。第三年：利用機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)開展水資源管理和水環(huán)境監(jiān)測等工作，為水環(huán)境保護(hù)和治理提供科學(xué)的決策支持。7.論文結(jié)構(gòu)第一章：緒論第二章：機(jī)群并行數(shù)值模擬系統(tǒng)的建立與