[发明专利]一种全分布式流域生态水文模型的快速并行化方法

摘要

本发明涉及一种全分布式流域生态水文模型的快速并行化方法，该方法以栅格为基本计算单元，通过DEM地形分析获得流域栅格流向图并建立栅格的计算依赖关系，将栅格单元垂向的生态水文过程模拟作为独立计算任务，根据栅格单元间的依赖关系解耦栅格单元计算任务并构建任务树，采用DAG模型表达任务树，利用DAG模型和边消除的动态调度算法动态地生成任务调度序列，并通过PBS动态调度器将栅格计算任务分配到不同的节点上进行运算，实现全分布式流域生态水文模型的并行化。本发明的有益效果为：本方法操作简单，实用性强，极大的简化并行处理算法的并行逻辑控制，有效提高并行计算效率，提高了并行稳定性。

主权项

一种全分布式流域生态水文模型的快速并行化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：将流域划分为栅格单元，以栅格单元为基本计算单元，同时根据DEM进行地形分析，从而获取栅格流向关系，并建立流域内所有栅格计算任务依赖关系；步骤二：按生态水文过程计算的数据传递关系，对全分布式生态水文模型的栅格计算任务进行分解；步骤三：步骤二中栅格计算任务分解后，将栅格计算任务封装为独立运行的计算任务，每个计算任务具有相同的计算方法和输入输出文件，保证每个计算任务可以分配到不同的处理器上进行独立运算；步骤四：根据步骤一中得到的所述流域内栅格的水流依赖关系，将全分布式生态水文模型的所有栅格计算任务进行解耦，并构建基于栅格计算任务依赖关系的任务树；步骤五：采用DAG模型对步骤四中的任务树进行表示；步骤六：根据DAG模型和边际消除的动态调度算法求解有效的任务调度方案，动态的生成任务调度序列； 步骤七：根据任务调度序列，提交PBS任务调度器，实现模型的并行计算。