GPU-CA模型下的溃坝洪水演进实时模拟与分析

摘要：

基于元胞自动机(CA)的局部并行计算特性和统一计算设备架构(CUDA)并行计算架构,提出了GPU-CA的溃坝洪水演进计算模型,重点探讨了溃坝洪水演进元胞自动机模型、GPU模型映射、计算优化、CPU/GPU协同的溃坝洪水演进模拟与分析等关键问题,研发了原型系统,并选择了案例进行初步试验.试验结果表明,在保证溃坝洪水演进模拟结果有效性的情况下,与基于CPU-CA串行计算模式相比,基于GPU-CA的溃坝洪水演进模型计算可提高计算效率,加速比随着元胞格网分辨率的提升而增加,当元胞格网的大小为10 m时,模型计算效率的加速比可以达到15.9倍,可支持实时溃坝洪水演进模拟分析与风险评估.

关键词：溃坝洪水演进、元胞自动机、并行计算、CUDA、模拟分析

所属期刊栏目：40

分类号：P208(一般性问题)

资助基金：The National Key Basic Research Program of China,No.2015CB954101;the National Natural Science Foundation of China,Nos.41271389,41001252;the Program for Changjiang Scholars and Innovative Research Team in University,No.IRT13092;Special Fund by Surveying & Mapping and Geoinformation Research in the Public Interest,No.201412010;the Graduate Innovation Fund of Southwest Jiaotong University,No.YC201414233.国家重点基础研究发展计划资助项目2015CB954101;国家自然科学基金资助项目41271389,41001252;长江学者和创新团队发展计划资助项目IRT13092;测绘地理信息公益性行业科研专项项目支持资助项目201412010;西南交通大学研究生创新实验实践资助项目YC201414233.

在线出版日期：2015-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1123-1129,1136