如何高效地動態(tài)監(jiān)測、模擬和預(yù)測地表水過程是防災(zāi)減災(zāi)中亟待解決的問題,也是科學(xué)化的國土整治、區(qū)域規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)和水資源管理的基礎(chǔ)。因此,本文利用統(tǒng)一計算設(shè)備架構(gòu)（CUDA）對基于不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）的地表水動態(tài)模擬算法進(jìn)行并行化改進(jìn),提出了一種基于CUDA的地表水動態(tài)模擬并行方法,旨在對任意時刻的地表水進(jìn)行快速、高精度的動態(tài)模擬,從而滿足實際的應(yīng)用需求。該算法從高精度的數(shù)字高程模型（DEM）中提取地形特征點和流域線,生成受流域線約束的TIN。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)TIN表面的三角面坐標(biāo)數(shù)據(jù)獲取水流方向,再結(jié)合任意位置的降雨源點追蹤得到流水線網(wǎng)絡(luò)�；诼鼘幑�,利用流水線流速計算核函數(shù)得到每條流水線上雨滴的流速,結(jié)合預(yù)設(shè)的時間,利用匯流量統(tǒng)計核函數(shù)得到該時刻的地表匯流量。具體的并行化過程包括數(shù)據(jù)的傳輸,CUDA中線程的劃分和流水線流速計算核函數(shù)和匯流量統(tǒng)計核函數(shù)的實現(xiàn)。本文選取位于加拿大新布倫瑞克西北部的BBW（Black Brook Watershed）流域作為實驗樣區(qū),將該算法與改進(jìn)前的方法進(jìn)行對比表明,該模型在保持精度的同時,大幅提高了模擬效率,加速比達(dá)到11.2;另外,通過與SWAT（... 

【文章來源】：地球信息科學(xué)學(xué)報. 2020,22(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：11 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 基于TIN的地表水動態(tài)模擬方法與CUDA程序設(shè)計原理
    2.1 基于TIN的地表水動態(tài)模擬方法
    2.2 CUDA程序設(shè)計原理
3 基于CUDA的地表水動態(tài)模擬并行方法
    3.1 基于TIN的地表水動態(tài)模擬并行化
        3.1.1 數(shù)據(jù)的傳輸
        3.1.2 CUDA中線程的劃分
        3.1.3 核函數(shù)的實現(xiàn)
    3.2 并行方法評價
4 實驗與結(jié)果分析
    4.1 研究區(qū)域與實驗環(huán)境
    4.2 基于并行方法的地表水動態(tài)模擬實驗
    4.3 基于并行方法的地表水動態(tài)模擬結(jié)果
    4.4 模擬結(jié)果對比分析
        （1）模擬效率的提高
        （2）模擬精度的保持
5 結(jié)論與討論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2964798