一种用于地球系统模式的耦合通信方法

摘要

本发明涉及一种用于地球系统模式的耦合通信方法，属于地球系统模式的耦合技术领域。该方法包括根据耦合数据的特征自适应判定是否对耦合数据进行压缩，以及采用何种压缩方式的第一阶段；和根据自适应判定结果进行耦合通信的第二阶段；所述的压缩方式包括针对相似性的压缩方式S以及针对零值的压缩方式Z；压缩方式S针对同一网格单元上的耦合物理量在连续两个耦合时间步中，其数值未发生变化的特性；压缩方式Z针对分量模式的耦合数据中包含了一定比例的0值数据。本发明方法采用针对耦合数据的实时压缩算法，通过压缩来减少耦合过程中传输数据的数据量，从而减少耦合通信时间。该方法应用于耦合器中，旨在提升地球系统模式的耦合通信性能。

主权项

一种用于地球系统模式的耦合通信方法，该方法设分量模式A作为发送端发送耦合数据，设分量模式B作为接收端接收分量模式A发送的耦合数据，其特征在于，该方法包括根据耦合数据的特征自适应判定是否对耦合数据进行压缩，以及采用何种压缩方式的第一阶段；和根据自适应判定结果进行耦合通信的第二阶段；所述的压缩方式包括针对相似性的压缩方式S以及针对零值的压缩方式Z；其中，压缩方式S针对同一网格单元上的耦合物理量在连续两个耦合时间步中，其数值未发生变化的特性；压缩方式Z针对分量模式的耦合数据中包含了一定比例的0值数据；所述第一阶段包括以下步骤：1)在发送端分量模式A自适应判定在耦合过程中是否对耦合数据进行压缩，若是，则选择相应的压缩方式，转第二阶段；若否，则直接转第二阶段；具体包括以下步骤：1‐1)发送端分量模式A缓存当前耦合时间步上的数据，在下一个耦合时间步转步骤1‐2)执行自适应判定；1‐2)对缓存的耦合数据进行特征提取，包括提取计算出的零值率和相似度，计算零值率是统计零值数据占整个耦合数据的比例值，计算相似度是统计上一个耦合时间步缓存的耦合数据以及当前耦合时间步的耦合数据相同位置上数值没有变化的数据所占整个耦合数据的比例值；1‐3)根据配置文件中用户设定的零值率阈值、相似度阈值、比例因子,取值范围均为0‐1之间；并结合步骤1‐2)中的特征计算结果进行判定，首先判定是否对耦合数据进行压缩，如果耦合数据的两个特征计算结果未达到零值率和相似度阈值，压缩标识设置为0，转步骤1‐5)；否则转步骤1‐4)再判定采用何种压缩方式进行压缩；1‐4)如果仅相似度达到阈值，则采用压缩方式S，压缩标识设置为1，转步骤1‐5)；如果仅零值率达到阈值，则采用压缩方式Z，压缩标识设置为2，转步骤1‐5)；如果零值率和相似度均达到阈值条件，则比较该两个特征的计算结果，若相似度大于零值率乘以比例因子，则压缩标识设置为1，否则压缩标识设置为2，转步骤1‐5)；1‐5)自适应判定结束。