氣候資源插值算法在多核環(huán)境下的并行計(jì)算研究.pdf

1、氣候資源是與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為密切的資源，并在很大程度上影響主要農(nóng)作物的生長(zhǎng)，直接影響了廣大農(nóng)民的收入和國(guó)家的糧食安全。利用地理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小網(wǎng)格點(diǎn)的氣候資源推算和分析，通過(guò)詳細(xì)描述氣候資源在不同地形地貌下的空間分布特征，為區(qū)域性的特色農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理布局以及未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供可靠的科學(xué)依據(jù)。
　　在精細(xì)化農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃中，需要對(duì)大量的歷史數(shù)據(jù)、使用多種插值算法進(jìn)行小網(wǎng)格插值計(jì)算，對(duì)于海量數(shù)據(jù)的處理及插值算法的復(fù)雜性，需要大量的計(jì)

2、算時(shí)間，導(dǎo)致系統(tǒng)的反應(yīng)速度很慢，系統(tǒng)整體性能下降。
　　克里金(Kriging)插值法，是局部插值法，是一種最優(yōu)內(nèi)插法。Kriging插值是建立在變異函數(shù)空間分析基礎(chǔ)上，對(duì)有限區(qū)域內(nèi)的區(qū)域化變量取值進(jìn)行無(wú)偏最優(yōu)估計(jì)的一種方法。與其它插值方法相比，不僅考慮了待插點(diǎn)與鄰近已知點(diǎn)的空間相關(guān)性，而且能夠給出估計(jì)誤差。用該方法對(duì)湖南小網(wǎng)格點(diǎn)氣溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行海量插值，由于串行Kriging算法比較復(fù)雜，且循環(huán)較多導(dǎo)致計(jì)算量大，且小網(wǎng)格點(diǎn)個(gè)數(shù)達(dá)到1

3、07級(jí)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算量較大，計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)。在基于傳統(tǒng)的單處理器模式，當(dāng)處理大規(guī)模海量數(shù)據(jù)時(shí)，由于計(jì)算時(shí)間太長(zhǎng)，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)時(shí)分析的需求。雖然在高性能計(jì)算機(jī)或者分布式計(jì)算機(jī)中得以解決，但是在PC中無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)時(shí)計(jì)算的需求。
　　多核并行計(jì)算技術(shù)是計(jì)算技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。多核計(jì)算是使用并行處理技術(shù)進(jìn)行編程，開(kāi)發(fā)并行性、同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，為合理地提高多核處理器性能提供一個(gè)理想的平臺(tái)，也是提升系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)之一，使目前計(jì)算機(jī)的處理水平有一