本科论文：栅格地理计算并行算子应用评价

艾贝贝（2014；武汉大学资环学院）

指导教师：万幼、秦承志

摘要

栅格地理计算并行编程库的研发有助于实现对栅格地理数据的高效分析，在已有并行编程库中，Qin等（2014）研发的栅格地理计算并行算子（PaRGO）在设计思路上能够较好地隐藏与并行编程软硬件环境相关的复杂细节，对栅格地理计算的通用步骤并行化，且较其他类似思路的已有编程库而言，PaRGO能支持多种常用的高性能计算平台，具有明显优势。但是目前基于PaRGO实现的应用算例仅有坡度算法和DEM预处理算法，只能体现PaRGO对简单的本地、邻域计算的支持能力，尚不能全面评价PaRGO对于复杂栅格地理计算（如全局计算、区域计算）并行化的支持能力。因此，本文分别选取具有全局计算特点的模糊C均值聚类算法和具有区域计算特点的多流向算法为算例，利用PaRGO进行并行化实现。在集群环境下进行测试，以计算时间、相对加速比和相对并行效率为定量指标，从可运行性和并行性能两个角度进行评价。评价结果表明：在集群环境下，PaRGO能够支持具有全局计算特点或区域计算特点的栅格地理计算算法并行化。本文还结合评价情况对PaRGO未来的改进方向进行了讨论。

P.S. 其中部分内容扩展撰写的论文，由艾贝贝在今年地理学会年会上做口头报告交流，获得“中国地理学会2014年学术年会青年优秀学术论文奖”

艾贝贝，秦承志*. 栅格地理计算并行算子对区域计算算法并行化的可用性研究. 中国地理学会2014年学术年会，2014年10月24－27日，成都.