18591.基于gpgpu技術的大規(guī)模地理數據的處理和分析

1、中圖分類號￡2Q墨UDC900碩士學位論文學校代碼!Q三三密級壘五基于GPGPU技術的大規(guī)模地理數據的處理和分析GPGPUbasedProcessingAndAnalysisOfLarge—scaleGeographicData作者姓名：學科專業(yè)：研究方向：學院(系、所)：指導教師：張宇地理學地圖學與地理信息系統(tǒng)地球科學與信息物理學院楊敏華教授論文答辯日期銎墮主：!!答辯委員會主席紗中南大學二零一三年五月基于GPGPU技術的大規(guī)模地理數

2、據的處理和分析摘要：隨著地理信息系統(tǒng)技術、遙感技術、計算機技術以及信息技術的快速發(fā)展，以多種技術結合為手段，從海量的實時數據源中提取有用信息，用以解決資源管理配置、城市規(guī)劃管理、土地信息管理、生態(tài)環(huán)境管理、基礎設旋建設、交通規(guī)劃等問題。然而，對于海量數據的處理，其運算量相對于一般的處理來說會有幾百到幾千倍的增加，不僅嚴重考驗著計算機的數據處理能力，而且考驗著算法設計在處理海量數據問題中的有效性。高性能計算技術突飛猛進的發(fā)展，給海量數據的

3、處理工作帶來了新的方向。多核CPU技術以及圖形處理器(GPU)日益增強的可編程性以及高效計算能力，促進處理方式的巨大變化，由以往的CPU端編程處理，逐漸過渡到CPUGPU異構編程處理，再發(fā)展到分布式處理，以及云計算。處理方式的改變帶動了處理效率的提高，并由以往單一的計算機到現今多臺計算機同時計算，同時實現了事務處理的均衡分配，可有效的利用各種計算機資源以提高處理效率。本文中結合GPU并行計算技術，探討如何利用GPU存儲器特點完成對海量數

4、據的處理任務，以取得較好的加速效果。本文所做的工作有如下幾個方面：1、針對海量遙感影像數據的切分與調度問題，提出了基于CPUGPU異構編程快速處理影像數據的解決方案，探討利用不同的GPU存儲器實現遙感影像數據的重采樣處理?；贕PU并行技術的影像處理，應考慮到算法的設計和處理任務的劃分，合理的劃分線程，實現并行執(zhí)行優(yōu)化、存儲器優(yōu)化、指令使用優(yōu)化，以提高整體的處理效率。闡述了統(tǒng)一計算設備架構(ComputeUnifiedDeviceArc

5、hitecture，CUDA)通用計算模型構架及其特點，并在此基礎上實現了對于遙感影像數據的重采樣加速。2、提出GPU并行處理空間聚類中復雜的數值計算問題。以二部圖空間聚類算法為例，依據聚類中數值計算的特點，以及GPU并行結構和硬件特點，探討合適的并行處理方式，采用全局存儲器、共享存儲器加速技術，提高了數據的處理效率。實驗結果表明，基于GPU并行計算比CPU串行計算在效率上有顯著的提高。圖14幅，表7個，參考文獻47篇。關鍵詞：GPU；