基于单机多核的格网DEM数字流域并行分析

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:slzj118
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
流域分析技术是使用数字化手段将采集的地形高程数据等信息进行科学分类与处理,在计算机的操作下实现地表流域分析的模拟,是促使人们不断了解地理和预测地形变化的有效方法。  并行计算技术是相对串行计算技术而言的一种计算形式,采取特定的程序设计与数据处理来实现提高处理问题效率的计算能力,随着科技的进步与家庭计算机的普及和应用,多核硬件配置的计算机变得越来越常见,计算机硬件资源能否被充分使用就像人类尝试对现有大脑更多脑细胞的开发一样,具有十分深刻的研究意义和价值。  本文分析了格网DEM数据在流域分析中的使用,高分辨率的格网DEM数据在流域计算中的应用,对流域分析的各个步骤进行了较深入研究,总结流域分析算法,并针对串行流域分析的关键技术提出了并行流域分析的想法,设计程序尝试实现DEM数据下的并行流域算法,借助OpenMP技术尝试实现在多核计算机上展开流域分析的应用。主要研究成果为以下几个方面:  (1)对串行算法进行数字流域分析的方法和关键算法进行了深入分析,总结了多种现存的串行流域分析算法的优缺点,面对多核、大内外存储的先进PC机出现,在单机多核环境下开发数字流域并行分析算法是十分必要的。  (2)在程序算法上的并行化研究过程中,目前研究较为广泛的并行化框架包括面向共享内存下多核并行的OpenMP框架和TBB框架,以及面向消息传递模型中进程并行的MPI框架,在多核计算设计中尝试对栅格DEM数据的并行应用还不是很多,本文研究的重点是面向多线程并行的OpenMP模型在数字流域DEM数据分析中的应用,提出了流域分析并行化的设计方案。  (3)对格网DEM流域分析主要算法结构和可并行性进行了较深入分析,并给出了不同算法的并行化策略及代码实现。  (4)以赣江流域的DEM数据为例,对并行分析算法进行了测试,从实验结果看,并行分析算效率较串行算法高,从而表明了多核环境下数字流域分析算法并行化的可行性。
其他文献
信息技术为语文教学插上了腾飞的翅膀,语文教学因信息技术的融入焕发出了新的生机与活力。然而,信息技术在现实语文教学中还没有达到预想的效果:要么用信息技术代替教师的讲解、点拨,要么把信息技术作为语文课堂的点缀,要么干脆不用。那么,如何运用好信息技术来提高语文课堂教学效率,实现语文课堂教学效益质的提升?我認为,首先要改变观念,要把信息技术当做语文课堂教学必不可少的有机组成部分,是提高课语文课堂教学效率的
随着矿产资源的开采,地下采空区不断扩大进而引起矿山地表沉陷,对矿区人民的生活财产和生态环境带来极大的影响,为矿山造成不可避免的经济损失,矿区的可持续发展带来不利影响
随着经济全球化与信息化的发展,城市成为一个复杂且开放的系统,其发展与其他城市之间的联系密不可分。而城市联系则体现城市对周边地区的吸引或依赖,其联系强度越大,越有利于
地理信息系统的本质是对地理空间数据的采集、管理、分析与可视化,现有的地理信息系统的高级功能主要是缓冲区分析、网络分析等方面,缺乏对复杂、抽象、不确定、动态变化的空间
中、高纬度地区降水中同位素值在很大程度上可以指示温度的变化特征,特别在两极地区这种关系被广泛的用于古气候的重建。然而降水中同位素值在亚洲季风环流形式下,所反映的气候
学位
光合适应性是当前植物抗冻性研究的热点,本文以大田栽培的常绿木本植物祈连圆柏和圆柏为材料,运用生理生化和组织结构的方法,研究了两种圆柏属植物超微结构和光合代谢季节变化与
学位