CN119397862A 基于cpu-gpu异构并行计算的城市内涝模拟方法 （南京师范大学）

基于CPU-GPU异构并行计算的城市内涝模拟本发明提供一种基于CPU_GPU异构并行计算格网并行计算；CPU_GPU异构并行的一二维耦合应地形变化以及减少计算网格数量，结合CPU_GPU异构并行计算，解决了统一均匀网格在低起22.根据权利要求1所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内涝模拟方法，其特征在,,A表示过水断面83.根据权利要求1所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内涝模拟方法，其特征在,34.根据权利要求1所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内涝模拟方法，其特征在S31：采用Morton码和Z_order曲线建立非均匀网,上式中分别表示元素(i,j)在不同时刻的水深值，At是计算步长，素(i,j)的面积。5.根据权利要求4所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内涝模拟方法，其特征在连接关系分别存储到多分辨率层次结构索引表和非均匀网格S315：网格组装：从根节点递归遍历非均匀网格层46.根据权利要求4所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内涝模拟方法，其特征在S321：基于最大细化层级和当前非均匀网格元7.根据权利要求1所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内涝模拟方法，其特征在S41：模型边界条件文件配置，将S1步骤中提取的管道溢流节点处的溢流过程添加到,,,8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储任意一项所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内理器执行时实现如权利要求1_7中任一项所述的基于CPU_GPU异构并行计算的城市内涝模5[0001]本发明属于水文水资源领域的城市内涝模拟技术领域，具体涉及一种基于CPU_有的非均匀格网技术大多采用预先设定的网格生成规则，缺乏对地形变化的自适应能力，法将非均匀网格和GPU并行计算一体化同时考虑管网的计算，旨在较准确捕获水位计算敏[0007]针对上述技术存在的问题，本发明提供一种基于CPU_GPU异构并行计算的城市内6,,A表示过水,S25：利用定义的网格窗口在当前层级进行逐步扫描，将网格窗口的坡度误差7S311：生成Morton码：对每个网格元素的x和y索引的二进制进行位交错以生成间的连接关系分别存储到多分辨率层次结构索引表和非均匀网格索,上式中分别表示元素(i,j)在不同时刻的水深值，At是计算步长，素(i,j)的面积。8,,,[0017]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部9,,A表示过水,层次结构四叉树，图2展示了一个L=4的多分辨率层次结构以及对应的的坡度误差slope_error与用户指定的误差阈值进行局部网格合并。,,,,,上式中，slope_xy为网格元素(i,j)在x方向上的坡度，为网格元素slope,r分别为网格元素(i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)、(i+1,j+1)的平均坡度，SIope_average为当前网格窗口的平均坡度，slope_error当前网格窗口的坡度误差。S311：生成Morton码：对每个网格元素的X和Y索引的二进制进行位交错以生成间的连接关系分别存储到多分辨率层次结构索引表和非均匀网格索,上式中分别表示元素(i,j)在不同时刻的水深值，At是计算步长，素(i,j)的面积。,,,[0031]图6为该实施例某监测站点的暴雨内涝水深模拟结果示例，从图中可以看出采用CPU_GPU并行计算的模拟方式与传统仅采用CPU计算的模拟方