近日，公司教师刘永和副教授与美国得州大学奥斯汀分校杰克逊地学院的杨宗良教授、北京大学地球空间科学学院的林佩蓉助理教授合作，以共同作者在国际水文学顶刊《水文学杂志》（《Journal of Hydrology》）发表题为《基于一种河网直接分块的并行化河道汇流计算》（《Parallel river channel routing computation based on a straightforward domain decomposition of river networks》）的研究成果，这是公司学术成果在水文学顶刊的再一次发表。

水循环模拟计算方法是水文学中的重要技术性研究热点之一。河川汇流演算是实现流域水文模拟预报的一个重要环节，由于通常的模拟是基于精细化尺度的流域河网进行，具有计算资源消耗过大的问题。为了充分利用现代计算机的并行化处理能力，国际上之前有人提出了将河网分成多块的方法，分别交由不同的并行处理器去执行以节省计算时间。由于汇流演算本身要求在计算下游流量前需要完成对上游所有河段的流量计算，其并行化就需要正确处理好河段之间的复杂流入流出关系。国际上已有的方法通常需要考虑不同流域的河网结构，通用性难以完全保证。刘永和与国内外顶尖高校合作提出了一种简易的河网划分方案，即是将河网中的河段按照一定的顺序排列成一张表，直接以平均的方式来把河段列表分为多个块的方式。其技术创新主要体现在如何解决不同块之间的流入流出的汇流次序，提出了一整套方法/算法来解决这个问题，包括三个方面：一是基于河段的上下游顺序进行马斯京根汇流的非并行计算方法；二是采用深度优先和广度优先顺序遍历的河网排序方法；三是提出了解决块与块之间河段对应的三种并行执行算法，并成功完成了该套方法在黄河流域和密西西比河流域的计算测试和不同方案的比较。

该成果具有自主技术创新特点，目前已被集成于一个陆面水文模型（该陆面模型是由刘永和在Noah-MP基础上翻译开发而成）中，能够实际运行于装有Windows操作系统的笔记本电脑和台式机中。

未来，公司将加强地球科学大数据和人工智能等科技前沿的探索与开发，以解决区域资源高效开发利用和生态环境高质量发展等面临的问题，秉承传统特色、布局前沿方向，构建公司的自主技术核心平台。大力支持优秀中青年教师内聚外突，瞄准地球科学前沿，面向国家重大需求，围绕我省创新驱动、优势再造、换道领跑等战略，以及黄河流域高质量发展战略提供理论和技术支撑。

《水文学杂志》（《Journal of Hydrology》）是全球知名出版巨头爱思唯尔公司旗下的重要杂志，影响因子达到6.4，为地球科学领域的顶尖期刊之一，引领着水文学及地理学前沿的发展。

文章链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169423009307