国防科技大学学报
國防科技大學學報
국방과기대학학보
JOURNAL OF NATIONAL UNIVERSITY OF DEFENSE TECHNOLOGY
2013年
1期
123-129
,共7页
刘军志%朱阿兴%刘永波%秦承志%陈腊娇%吴辉%杨琳
劉軍誌%硃阿興%劉永波%秦承誌%陳臘嬌%吳輝%楊琳
류군지%주아흥%류영파%진승지%진석교%오휘%양림
逐栅格汇流%隐式有限差分%栅格分层%并行计算%OpenMP
逐柵格彙流%隱式有限差分%柵格分層%併行計算%OpenMP
축책격회류%은식유한차분%책격분층%병행계산%OpenMP
分布式水文模型中的逐栅格汇流算法计算量大,需要借助并行计算以满足大流域长历时模拟的要求.针对目前鲜有对基于隐式有限差分的逐栅格汇流算法进行并行计算研究的情况,基于栅格分层的思想提出一种适用于共享内存并行计算环境的逐栅格汇流并行算法.该算法首先根据流向进行栅格分层,使同一层中栅格的计算相互独立,然后将同一层中栅格的计算任务分配到多个计算单元并行计算.采用C++编程语言与OpenMP并行编程库实现了该算法,并选择河北省清水河流域为实验区,在不同数据规模(30m、90m、270m分辨率)、不同核数(2～20个)以及不同栅格分层方法的情况下对算法性能进行了测试.实验结果表明本文提出的并行算法具有较好的加速比和并行效率,且并行效率随数据规模的增大而增大.栅格分层方法对算法并行性能有明显影响,从上到下的分层方法比从下到上的方法具有更高的并行效率.
分佈式水文模型中的逐柵格彙流算法計算量大,需要藉助併行計算以滿足大流域長歷時模擬的要求.針對目前鮮有對基于隱式有限差分的逐柵格彙流算法進行併行計算研究的情況,基于柵格分層的思想提齣一種適用于共享內存併行計算環境的逐柵格彙流併行算法.該算法首先根據流嚮進行柵格分層,使同一層中柵格的計算相互獨立,然後將同一層中柵格的計算任務分配到多箇計算單元併行計算.採用C++編程語言與OpenMP併行編程庫實現瞭該算法,併選擇河北省清水河流域為實驗區,在不同數據規模(30m、90m、270m分辨率)、不同覈數(2～20箇)以及不同柵格分層方法的情況下對算法性能進行瞭測試.實驗結果錶明本文提齣的併行算法具有較好的加速比和併行效率,且併行效率隨數據規模的增大而增大.柵格分層方法對算法併行性能有明顯影響,從上到下的分層方法比從下到上的方法具有更高的併行效率.
분포식수문모형중적축책격회류산법계산량대,수요차조병행계산이만족대류역장력시모의적요구.침대목전선유대기우은식유한차분적축책격회류산법진행병행계산연구적정황,기우책격분층적사상제출일충괄용우공향내존병행계산배경적축책격회류병행산법.해산법수선근거류향진행책격분층,사동일층중책격적계산상호독립,연후장동일층중책격적계산임무분배도다개계산단원병행계산.채용C++편정어언여OpenMP병행편정고실현료해산법,병선택하북성청수하류역위실험구,재불동수거규모(30m、90m、270m분변솔)、불동핵수(2～20개)이급불동책격분층방법적정황하대산법성능진행료측시.실험결과표명본문제출적병행산법구유교호적가속비화병행효솔,차병행효솔수수거규모적증대이증대.책격분층방법대산법병행성능유명현영향,종상도하적분층방법비종하도상적방법구유경고적병행효솔.
