基于能量守恒方法的重力场反演快速异构并行算法

作者：谭勖立; 王庆宾; 范雕; 冯进凯^*; 黄炎; 黄子炎

来源：大地测量与地球动力学, 2021, 41(09): 954-960.

DOI：10.14075/j.jgg.2021.09.014

• 卫星跟踪卫星
• 重力场反演
• 异构并行
• CUDA
• MKL

在利用卫星跟踪卫星资料解算重力场模型位系数时,其海量观测数据处理以及大型方程组解算过程存在计算效率低下、对平台硬件要求高等问题。针对以上问题,提出一种基于能量守恒方法的重力场反演快速异构并行算法,基于CUDA在GPU端实现并行计算设计矩阵,结合MKL库与分区平差法、预处理共轭梯度法在CPU端完成低内存消耗下的法方程快速构建与求解,实现重力场模型反演的异构并行计算。运用该算法处理GRACE-FO卫星2020-01-01～06-30期间观测数据,反演获得120阶重力场模型GM-GraceFO2020h;与现有模型以及算法对比分析表明,该算法所得模型与现有GRACE重力场模型精度相当,且相较于传统的串行算法,反演耗时减少98.479%,内存消耗减小1个数量级。

• 单位
  信息工程大学地理空间信息学院