基于GPU加速的Boussinesq类波浪传播变形数值模型     

孙家文  朱桐  房克照  刘忠波 《海洋工程》2020,38(2):111-119

Boussinesq波浪模型是一类相位解析模型,在时域内求解需要较高的空间和时间分辨率以保证计算精度。为提高计算效率,有必要针对该类模型开展并行算法的研究。与传统的中央处理器(CPU)相比,图形处理器(GPU)有大量的运算器,可显著提高计算效率。基于统一计算设备架构CUDA C语言和图形处理器,实现了Boussinesq模型的并行运算。将本模型的计算结果同CPU数值模拟结果和解析解相比较,发现得到的结果基本一致。同时也比较了CPU端与GPU端的计算效率,结果表明,GPU数值模型的计算效率有明显提升,并且伴随数值网格的增多,提升效果更为明显。  相似文献   

多视密集匹配并行传播GPU-PatchMatch算法     

邓非  颜青松  肖腾 《测绘学报》2020,49(2):181-190

针对多视密集匹配的效率较低的问题,提出了GPU-PatchMatch多视密集匹配算法。该算法使用GPU提高PatchMatch的计算效率;同时充分利用稀疏场景信息,对深度信息进行规则初始化;为提高传播效率,使用了金字塔红黑板并行传播深度信息。最后在DTU、Strecha和Vaihigen数据集上进行了试验,并与常用的多视密集匹配算法进行对比。试验结果表明,本文算法在重建效率上有较大提高,与CPU算法(PMVS、MVE、OpenMVS)相比有7倍以上提升,与GPU算法相比也有2.5倍以上提升,表明本文算法的有效性。  相似文献   

矢量瓦片并行构建与分布式存储模型研究     

聂沛  陈广胜  景维鹏 《地球信息科学学报》2020,22(7):1487-1496

矢量瓦片体积小、生成效率高、支持动态交互,较传统栅格瓦片有诸多优势,是下一代互联网地图服务研究的重点。为了解决当前矢量瓦片研究中处理速度慢,扩展性差等问题,本文利用并行计算框架Spark进行矢量瓦片快速构建,通过自定义转换函数,将原始矢量数据GeoJson转换成mvt瓦片集;对于生成的矢量瓦片集,本文基于分布式内存文件系统Alluxio设计一个瓦片存储模型-VectorTileStore,模型以键值对进行数据存储,瓦片元数据占据前八个键值对,单个瓦片占据一个键值对,在数据写入的同时,基于键构建一个哈希索引,用于快速访问,模型兼容海量瓦片的组织存储,具有很强的扩展性。通过实验结果表明,本文提出的矢量瓦片并行构建算法较单机构建算法运行时间平均减少49.6%,分布式存储模型VectorTileStore较传统方案更适合海量矢量瓦片存储,存取时间效率更高。  相似文献   

GIS典型几何计算算法的并行化及优化研究     

赵银利  范俊甫  王崇倡 《测绘与空间地理信息》2017,40(7)

空间数据规模的快速增长对传统矢量数据分析方法提出了更高的计算效率和处理规模要求。随着计算机硬件和软件技术的进步,并行计算为提高GIS中典型几何计算算法的计算效率、扩大问题处理规模提供了有效手段。本文在Visual Studio 2010中,使用标准C++编程语言,基于GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)库实现空间数据的读写操作,针对线简化算法的并行化问题,在高性能计算环境下对并行任务调度策略、并行计算粒度、数据分解方法等多个核心内容开展研究。在完成相关串行算法的基础上,实现了该算法的并行化和优化设计,为相关的矢量数据空间分析方法的多核并行优化提供了思路和参考。  相似文献   

校园地理信息系统的设计与实现     

郝滢洁  王瑞富  李洁  赵伟 《测绘与空间地理信息》2017,40(5)

随着信息化技术和高校信息化建设的迅速发展,在现代高校规划和管理建设中,建立数字化校园地理信息系统已成为一种趋势。本文以山东科技大学校园地理信息系统为例,基于校园信息服务的基本需求,并结合Arcgis Engine进行GIS二次开发,设计了集成化的校园地理信息系统,实现校园浏览和查询以及空间分析等功能,给学校师生提供便捷、优质、实时的校园信息服务,加快了学校数字化建设的进程,提高了学校对外宣传的影响力。  相似文献   

地理要素的分布式空间近似查询处理方法     

仇阿根  刘纪平  张志然  董珍珍  马磊  钱新林 《测绘科学》2017,42(7)

针对传统空间查询无法满足地理数据交互式可视化对处理时间要求的问题,以窗口查询为例,提出了一种空间近似查询处理方法。该方法包括预处理和查询两步:在预处理阶段,利用分布化的线简化算法对空间对象进行顾及误差的预处理采样,将采样过程及误差值用树型结构保存;在查询阶段,以豪斯多夫距离定义数据可视化的误差,进行误差可知的顶点即时采样与截取,从而实现针对可视化应用的高效的空间近似查询处理。在Hadoop集群上利用77GB的OpenStreetMap数据集进行了实验,证实了本方法的效力与效率。  相似文献   

遥感影像并行分割的无缝拼接算法     

丁翠  杨云涛  张建 《测绘科学》2017,42(4)

针对影像数据分块并行处理造成的接边问题,该文基于构建缓冲区的方法提出了一种新的拼接算法。该算法只在每一个数据分块的右侧和下侧构建缓冲区,消除拼接线的原则是保证分割边界的准确性和拓扑关系的正确性。数据分块完成后采用并行的策略对第一个块进行分割,然后将每一块的分割结果与相邻的块进行拼接,在缓冲区内按一定规则判断各块分割对象是否保留并对拓扑关系进行检查,拼接完各块后并行输出对象矢量化后的结果。通过实验验证,该算法不仅保证了分割边界的准确性,而且能够处理大影像,提高了工作效率。  相似文献   

城市公共交通GIS查询系统设计与开发     

白罩峰  曹静 《测绘科学》2017,42(4)

针对城市道路建设和交通基础设施建设以及传统公交查询技术对公交数据管理存在数据冗余的问题,该文提出了基于动态分段技术和采用空间数据库引擎来组织和管理公交数据的方法。以兰州市城市公共交通为研究对象,并结合ArcGIS Engine组件库,设计并开发符合大众使用习惯的城市公共交通GIS查询系统。实验结果表明:该系统不仅可以规划合理的可视化出行路线来满足乘客需要,而且有效减少了公交数据的冗余度。  相似文献   

A high-performance cellular automata model for urban simulation based on vectorization and parallel computing technology   总被引：1，自引：0，他引：1  

Chang Xia  Anqi Zhang  Wenting Zhang 《International journal of geographical information science》2018,32(2):399-424

Cellular automata (CA) models can simulate complex urban systems through simple rules and have become important tools for studying the spatio-temporal evolution of urban land use. However, the multiple and large-volume data layers, massive geospatial processing and complicated algorithms for automatic calibration in the urban CA models require a high level of computational capability. Unfortunately, the limited performance of sequential computation on a single computing unit (i.e. a central processing unit (CPU) or a graphics processing unit (GPU)) and the high cost of parallel design and programming make it difficult to establish a high-performance urban CA model. As a result of its powerful computational ability and scalability, the vectorization paradigm is becoming increasingly important and has received wide attention with regard to this kind of computational problem. This paper presents a high-performance CA model using vectorization and parallel computing technology for the computation-intensive and data-intensive geospatial processing in urban simulation. To transfer the original algorithm to a vectorized algorithm, we define the neighborhood set of the cell space and improve the operation paradigm of neighborhood computation, transition probability calculation, and cell state transition. The experiments undertaken in this study demonstrate that the vectorized algorithm can greatly reduce the computation time, especially in the environment of a vector programming language, and it is possible to parallelize the algorithm as the data volume increases. The execution time for the simulation of 5-m resolution and 3 × 3 neighborhood decreased from 38,220.43 s to 803.36 s with the vectorized algorithm and was further shortened to 476.54 s by dividing the domain into four computing units. The experiments also indicated that the computational efficiency of the vectorized algorithm is closely related to the neighborhood size and configuration, as well as the shape of the research domain. We can conclude that the combination of vectorization and parallel computing technology can provide scalable solutions to significantly improve the applicability of urban CA.  相似文献   

球谐分析及合成并行计算     

肖华东  陆洋 《测绘科学》2007,32(1):21-23

本文介绍了球谐合成和分析问题的数值计算原理,研究分析了其内在的并行性,提出了区域划分和聚合通信的并行计算策略。基于傅立叶变换技术,应用MPI(消息传递接口)并行编程模式,实现了球谐分析及合成计算的并行化。实验结果表明,较之串行实现,并行实现大大缩短了计算时间,获得了近似线形加速比,取得很高的并行效率。  相似文献