基于GPU加速的Boussinesq类波浪传播变形数值模型

Boussinesq波浪模型是一类相位解析模型,在时域内求解需要较高的空间和时间分辨率以保证计算精度。为提高计算效率,有必要针对该类模型开展并行算法的研究。与传统的中央处理器(CPU)相比,图形处理器(GPU)有大量的运算器,可显著提高计算效率。基于统一计算设备架构CUDA C语言和图形处理器,实现了Boussinesq模型的并行运算。将本模型的计算结果同CPU数值模拟结果和解析解相比较,发现得到的结果基本一致。同时也比较了CPU端与GPU端的计算效率,结果表明,GPU数值模型的计算效率有明显提升,并且伴随数值网格的增多,提升效果更为明显。     

九龙江西溪流域沉积物磷的形态与时空分布特征

沉积物磷的内源释放是导致水体富营养化和水华爆发的重要原因.本研究通过现场监测、GIS技术、模型模拟、数理统计等方法,在人类扰动剧烈的九龙江西溪流域开展河流沉积物磷的赋存形态及分布特征研究.研究结果表明,西溪表层水磷浓度和沉积物TP含量在空间上都呈下游较高、上游较低的分布形态;此类TP含量处于143至1516 mg·kg...     

涉密矢量数字地图中敏感要素几何信息量的测度方法

涉密矢量数字地图中敏感要素几何信息的定量测度,是实现定量化密级评定的基础和前提。如何进行敏感要素几何信息量的计算,目前尚缺乏相关研究。在现有地图信息论研究成果的基础上,论文主要开展了3方面的研究工作：首先,从地理对象的敏感性入手,探讨了地图要素敏感性的定义与要素集合的敏感性表征指标;然后,基于任意发生元的Voronoi构建方法,实现了对点要素集、线要素集、部分覆盖面要素集及综合要素集的信息单元自动化剖分;最后,基于长度系数、面积系数和角度系数,提出了线、面要素图形复杂度的计算方法,并在此基础上形成了涉密矢量数字地图中敏感几何信息量的测度方法。实验表明,该方法的计算结果遵循了信息量的非负性、连续性、可加性等特点,较为合理地反映了相关因素（地图比例尺、要素空间分布、要素图形复杂度、要素敏感系数等）对计算结果的影响。相关成果将支持矢量数字地图的定量化密级评定,并有助于完善地理信息安全监管的理论和方法体系。     

浅析土地信息系统的数据特征

土地信息系统所处理的对象是空间数据源,包括图形信息、属性信息与声像信息,这些信息来源于土地利用现状调查、土地测量、土地登记、土地统计和土地资源的动态监测等。土地信息系统的建立,要按照现行的土地管理制度,满足有关的规程与规范的要求,以数据录入、数据存储、数据处理及信息成果的输出等方面需要具备以下基本特征。     

RNA二级结构的一种新的图形表示及其应用

生物序列的比对是计算生物学中的1个基本问题.最近有些生物学家给出了RNA二级结构序列的一些3-D和4-D图形表示方法,它们能给出RNA序列的比较直观的表述.文中提出RNA二级结构序列的1种新的图形表示方法.首先依据RNA中碱基分类,将RNA二级结构序列分为8个子序列,并分别对8个子序列建立特征曲线,得到相应的数字指标,构造特征向量,用以进行比对.最后用该方法对9个不同病毒的同一段RNA二级结构序列进行比对以验证其可靠性.     

月面形貌的3维可视化算法

基于大范围地形可视化算法研究的基础上,对平面geometry clipmaps算法进行改进,利用GPU的顶点着色器实现平面地形向球面地形的投影变换,并综合利用球面视域裁剪、球面视点控制等技术,使geometry clipmaps算法适用于球面海量地形数据的3维可视化;收集处理月球全球影像和形貌高程数据,对算法进行验证,实现月球表面形貌的实时动态3维可视化.试验表明:绘制算法可不受数据量大小的限制、绘制效率高、效果逼真,但存在两极变形较大的缺点.

Abstract：

Based on the study of visualization arithmetic of large area terrain, plane geometry clipmaps algorithm is improved. Projection transformation from plane landform to sphere landform was realized by using GPU vertex shader. In that improved algorithm, methods such as sphere vision field culling and sphere viewpoint control are used.That makes geometry clipmops algorithm more effective in 3D visualization of massive sphere terrain data. The whole moon image and DEM data are collected and disposed, which are used to verify the capability of that algorithm, realizing dynamic and real time 3D visualization of moon surface. The experiments show that the graphic algorithm isn't limited by data quantity, which is of high efficiency and reality simulation, but the two-pole distortion is serious.     

矢量图形与影像图像一体化实现

本文在阐述影像金字塔相关理论（构建方法、影像切割等）的基础上,采用VC2005编程实现了在同一GIS系统中进行矢量数据和栅格数据叠加显示的功能模块。该模块可确定是否加载影像,并根据当前矢量图显示范围自动加载不同分辨率的影像图。     

利用GPU实现基于物理模型的流体运动仿真

纳维-斯托克斯方程是描述流体运动的基础物理模型。首先简要介绍了在计算机上实现该模型的数值解算方法。在流体运动的计算机视觉仿真中,密度渲染才是最终结果,因此,又阐述了流体的密度场与速度场的关系,并且给出了流体仿真的基本流程。由于可编程图形处理器(GPU)具有并行性和速度快等特点,流体模拟的解算和渲染在图形处理器上运行更加高效,但是利用GPU编程实现流体仿真必须要实现3个核心转换,最后以支持3维纹理的Direct3D10为例,给出了利用GPU实现流体运动仿真两个简单实例。