GPU加速的水体辐射传输Monte Carlo模拟模型研究

• 作者: 杜克平 薛坤
• 来源期刊: 湖泊科学
• 关键词: GPU 水体辐射传输方程 Monte Carlo模拟 水下光场
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 654-660
• 页数: 7页
• 字数: 5370字
• 语种: 中文
• DOI: 10.18307/2016.0322

摘要

水体辐射传输方程是复杂的微积分方程,只能利用数值方法求解,如Monte Carlo光线追踪法、不变嵌入法、离散坐标法等,其中,Monte Carlo方法是目前解决水体水下光场三维问题的唯一有效方法.根据辐射传输理论,开发了水下光场的MonteCarlo模拟模型,主要包含大气、水-气界面、层化水体和水底边界4个模块.实现了模拟任意太阳角度、不同水体固有光学属性和任意深度条件下,考虑大气、粗糙水面和水底边界的水下光场,能够获取辐亮度、辐照度等辐射量的空间分布.该模型暂不考虑Raman散射、偏振、内部光源的影响.实现了GPU加速水下光场Monte Carlo模拟,并用Mobley等提出的海洋光学标准问题中的问题1～6进行验证.在两种计算环境下,通过对不同边界条件下的CPU、GPU运行时间及加速比的对比,发现GPU计算可以达到几百至上千倍的加速比.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杜克平	北京师范大学地理学与遥感科学学院遥感科学国家重点实验室	7	30	3.0	5.0
2	薛坤	中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室	3	8	2.0	2.0