【摘要】：通過研究以往的區(qū)域降水分布情況,以得出整個區(qū)域的柵格化降水結(jié)果是國內(nèi)外在水文、地理等學(xué)科的熱點研究方向。而青海省地形復(fù)雜、氣候干燥、降雨稀少,且青海省的氣象臺站數(shù)相較于內(nèi)地省份十分稀少稀疏,站點數(shù)據(jù)的高離散性提高了研究區(qū)域降水的空間整體分布的難度,因此需要采用空間離散的站點觀測數(shù)據(jù)來進行研究,方法即為空間插值。空間插值法在實際研究過程中,插值對象常為大量站點數(shù)據(jù),用串行插值算法進行降水量數(shù)據(jù)的小網(wǎng)格插值時會耗大量時間,因此,在多核環(huán)境下實現(xiàn)插值算法的并行化顯得尤為重要。本研究分別用4種常用空間插值模型對青海省50個國家站點的日降水?dāng)?shù)據(jù)進行了小網(wǎng)格插值。然后采用實際驗證的方法評估各插值結(jié)果精確度,確定青海省區(qū)域降水氣候資源的最優(yōu)插值算法。之后在青海大學(xué)三江源數(shù)據(jù)分析中心和“神威·太湖之光”計算機系統(tǒng)上分別采用openMP、MPI和Athread并行編程模型對最優(yōu)插值算法進行并行優(yōu)化。最后通過加速比、加速效率等指標(biāo)評估各方案下的優(yōu)化效果。研究表明:(1)普通Kriging插值是最適于青海省地區(qū)的降水量研究的插值法;(2)任務(wù)劃分的并行方法可以有效的提高普通Kriging插值法的插值效率;(3)對于普通Kriging算法來說,基于MPI的普通Kriging并行算法的加速效果最佳,其次為Athread加速線程庫,OpenMP為最差。
【圖文】：

圖 3.1 “神威 太湖之光”結(jié)構(gòu)圖本研究使用神威系統(tǒng)最關(guān)鍵之處在于其異構(gòu)眾核處理器“申威 26010”器是由上海高性能集成電路設(shè)計中心通過自主技術(shù)研制，使用的指令申威自主指令集，，共 260 個核心，1.5GHz 的工作頻率，峰值計算速8TFLOPS。260 個運算核心分為 4 組。1 個核組由 1 個主核和 64 個從核運算核心組成從核陣列，從核、陣列控制器及二級指令 Cache 組成從主核（運算控制核心）和從核（運算核心）共享主存。其結(jié)構(gòu)圖如圖。

圖 3.2 “申威 26010”處理器結(jié)構(gòu)示意圖 并行編程模型.1 OpenMP 并行編程模型OpenMP 誕生于 1997 年，是一種多處理器多線程的并行編程語言，其具有共存的特點，能夠顯式控制多線程，可移植性強，支持多種編程語言
【學(xué)位授予單位】：青海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O241.3;P413

【參考文獻】

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1 周浩;羅志才;鐘波;;大規(guī)模矩陣的MPI并行求逆算法設(shè)計與分析[J];大地測量與地球動力學(xué);2014年05期

2 高瑛;嚴(yán)正國;;OpenMP多核并行程序的設(shè)計與實現(xiàn)[J];電子測試;2014年05期

3 巫小婷;鄧家先;;基于OpenMP的壓縮感知并行處理算法[J];計算機應(yīng)用;2012年03期

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5 周浩;鐘波;羅志才;張坤;;OpenMP并行算法在衛(wèi)星重力場模型反演中的應(yīng)用[J];大地測量與地球動力學(xué);2011年05期

6 王智;吳友均;梁鳳超;常順利;師慶東;;新疆地區(qū)年降水量的空間插值方法研究[J];中國農(nóng)業(yè)氣象;2011年03期

7 彭彬;周艷蓮;高蘋;居為民;;氣溫插值中不同空間插值方法的適用性分析——以江蘇省為例[J];地球信息科學(xué)學(xué)報;2011年04期

8 吳昌廣;林德生;周志翔;王鵬程;肖文發(fā);滕明君;;三峽庫區(qū)降水量的空間插值方法及時空分布[J];長江流域資源與環(huán)境;2010年07期

9 劉智勇;張鑫;方睿紅;;基于DEM的榆林市降水空間插值方法分析[J];西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年07期

10 郭本俊;王鵬;陳高云;黃健;;基于MPI的云計算模型[J];計算機工程;2009年24期

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2 伍明川;面向眾核加速器的異構(gòu)OpenCL代碼生成與優(yōu)化方法研究[D];西華師范大學(xué);2017年

3 劉明生;多核并行編程技術(shù)在加速數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用[D];西安建筑科技大學(xué);2010年

本文編號：2608215