海域重力场解算中垂线偏差方法的并行化改进

摘要

垂线偏差法是卫星测高数据反演海洋重力异常的主要途径之一.然而全球卫星测高数据的积分计算量庞大,传统的串行计算需要耗费大量时间.为了提高垂线偏差法反演海洋重力异常的计算效率,本文以逆Vening-meinesz公式为基础,提出了基于GPU并行的垂线偏差反演方法.该方法利用GPU强大的并行计算能力,将垂线偏差反演中核函数、方位角等数量庞大的计算分割成了成百上千的独立单元,相对于串行计算极大地提高了计算效率.文章利用EGM2008模型大地水准面高进行测试,并将改进后的GPU并行方法与经典的垂线偏差反演方法进行对比,结果表明采用GPU并行的垂线偏差反演方法在保证计算精度的情况下,可以大幅提高计算速度,测试中加速比最大可达到23.3,对于利用卫星测高数据快速解算高分辨率海洋重力场有重要的意义.