栅格地理计算并行算子对区域计算算法并行化的可用性分析——以多流向算法为例

作     者：艾贝贝 秦承志 朱阿兴 AI Beibei;QIN Chengzhi;ZHU Axing

作者机构：中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 南京师范大学地理科学学院江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023 Department of GeographyUniversity of Wisconsin-Madison 

基　　金：国家自然科学基金项目(41422109) 国家科技支撑计划项目(2013BAC08B03-4) 

出 版 物：《地球信息科学学报》 (Journal of Geo-information Science)

年 卷 期：2015年第17卷第5期

页      码：562-567页

摘      要：栅格地理计算并行编程库的研发有助于实现对栅格地理计算算法的并行化。在现有的研究中,Qin等(2014)设计并初步研发的栅格地理计算并行算子(Pa RGO),在设计思路上能较好地隐藏与并行编程软硬件环境相关的复杂细节,实现栅格地理计算通用步骤的并行化,且较其他类似思路的编程库而言,Pa RGO能兼容多种常用的并行计算平台,具有明显优势。但Pa RGO目前在设计上仅直接支持本地、邻域及全局计算特点的栅格地理计算算法并行化,对于更为复杂的区域计算特点算法并行化的支持能力尚未探究。对此,本文选取栅格数字地形分析中具有区域计算特点、递归设计的多流向算法为算例,利用Pa RGO进行并行化设计、实现及测试,以计算时间、相对加速比和相对并行效率为定量指标。通过可运行性和并行性能进行评价,结果表明:Pa RGO虽然不能直接支持对递归的多流向算法进行并行化,但在根据多流向计算的原理将该递归算法转变为非递归的设计之后,可将算法由原区域计算改造为邻域迭代计算,就能利用Pa RGO实现并行化,并得到较好的并行效果。在集群环境下,MPI版本并行程序的并行效果优于MPI/Open MP混合版本。

主 题 词：栅格地理计算 并行计算 栅格地理计算并行算子 区域计算 多流向算法 

学科分类：081603[081603] 081802[081802] 07[理学] 08[工学] 070503[070503] 0818[工学-交通运输类] 0705[理学-地理科学类] 0816[工学-纺织类] 081201[081201] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3724/SP.J.1047.2015.00562

馆 藏 号：203232550...