基于格網(wǎng)DEM的并行地形可視性算法研究.pdf

1、地形可視性分析研究是 GIS的重要組成部分，其廣泛服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域。隨著對(duì)地觀測(cè)等技術(shù)的快速發(fā)展，串行可視性算法面對(duì)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量變得力不從心，越來(lái)越難滿足廣大用戶特別是普通用戶對(duì)地形可視性服務(wù)的需求。多核計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，特別是桌面級(jí)多核計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，普通用戶對(duì)并行地形可視性算法的實(shí)現(xiàn)成為可能。地形可視性主要可以分為可視域計(jì)算和累積可視性計(jì)算兩部分，本文將分別分析這兩部分算法的計(jì)算特征，依據(jù)算法的計(jì)算特征和顧及普通多核

2、計(jì)算機(jī)的硬件環(huán)境，對(duì)這兩部分算法的并行化設(shè)計(jì)開(kāi)展研究，主要內(nèi)容包括以下三個(gè)方面：
　　(1)可視域并行算法的并行化設(shè)計(jì)
　　依據(jù)前人研究，將可視域串行算法劃分為：逐點(diǎn)無(wú)復(fù)用視域算法和逐點(diǎn)有復(fù)用視域算法，深入研究?jī)深?lèi)算法的計(jì)算特征，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分和分配。逐點(diǎn)無(wú)復(fù)用視域算法，使用 Zigzag數(shù)組遍歷方式；對(duì)逐點(diǎn)有復(fù)用視域算法，結(jié)合算法結(jié)果有復(fù)用的特性，使用一維存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
　　(2)累積可視性并行算

3、法的并行化設(shè)計(jì)
　　針對(duì)累積可視性并行算法的計(jì)算特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并行算法的數(shù)據(jù)物理拆分和分發(fā)策略，并利用和嵌套可視域并行算法完成實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)拆分策略包括行劃分和塊劃分方式，行劃分方式對(duì)數(shù)據(jù)逐行劃分，塊劃分方式將DEM格網(wǎng)數(shù)據(jù)劃分成子塊；數(shù)據(jù)分發(fā)策略包括靜態(tài)數(shù)據(jù)分配方式和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分配方式，靜態(tài)分配方式使處理單元循環(huán)計(jì)算劃分?jǐn)?shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)分配方式由處理器按照“先結(jié)束先分配”方式計(jì)算劃分?jǐn)?shù)據(jù)。
　　(3)桌面級(jí)多核計(jì)算機(jī)平臺(tái)上并行算法的實(shí)現(xiàn)<