[发明专利]顾及负载均衡的全局型栅格空间分析并行方法

权利要求书

1.一种顾及负载均衡的全局型栅格空间分析并行方法，包括以下步骤：

步骤一、并行环境初始化，接收并行参数，所述并行参数包括并行进程数p、数据划分最大迭代次数n、迭代中划分线移动距离d和栅格分块间有效计算量相差阈值比例s；

步骤二、主进程读取源栅格数据，并将源栅格数据划分成p-1个栅格分块，划分方法如下：

步骤S201：确定栅格分块数t＝p-1；

步骤S202：统计栅格数据中所有的有效栅格单元个数N_t，将整个栅格数据作为待划分区域；

步骤S203：若t＝1则停止迭代计算；

步骤S204：若t为偶数，则将待划分区域沿着宽度较长的边划分成面积相等的栅格分块A和栅格分块B，分别获取栅格分块A包含的有效栅格单元个数N_A和栅格分块B中包含的有效栅格单元个数N_B，若|N_A-N_B|≤s_×N_t，则执行步骤S205；否则，需要对栅格分块A和栅格分块B的接缝线位置进行调整后再执行步骤S205，具体调整过程如下：

11)当N_A-N_B＞s×N_t时，将接缝线的位置向使得栅格分块A面积减少的方向移动d；

12)当N_B-N_A＞s×N_t时，将接缝线的位置向使得栅格分块B面积减少的方向移动距离d；

13)重复执行步骤11)、12)，直至满足|N_A-N_B|≤s×N_t或达到最大迭代次数n；在迭代过程中若当前划分线移动方向与上一次移动方向相反，则移动距离为d/2；

若t为奇数，则将待划分区域沿着宽度较长的边划分成栅格分块A和栅格分块B，使得两者面积比为[t/2]:([t/2]+1)；分别获取栅格分块A包含的有效栅格单元个数N_A和栅格分块B中包含的有效栅格单元个数N_B，若|N_A-([t/2]:[t/2]+1)N_B|≤s×N_t，则执行步骤S205；否则，需要对栅格分块A和栅格分块B的接缝线位置进行调整后再执行步骤S205，具体调整过程如下：

21)当N_A–([t/2]:[t/2]+1)N_B>s×N_t时，将接缝线的位置向使得栅格分块A面积减少的方向移动距离d；

22)当([t/2]:[t/2]+1)N_B–N_A>s×N_t时，将接缝线的位置向使得栅格分块B面积减少的方向移动距离d；

23)重复执行步骤21)、22)，直至满足|N_A-([t/2]:[t/2]+1)N_B|≤s×N_t或达到最大迭代次数n，则停止迭代；在迭代过程中若当前划分线移动方向与上一次移动方向相反，则移动距离为d/2；

步骤S205：若t为偶数，则令t＝t/2，并分别将栅格分块A和栅格分块B作为待划分区域，重复执行步骤S203-S205；

若t为奇数，则令t＝[t/2]，将栅格分块A作为待划分区域，重复执行步骤S203-S205；令t＝[t/2]+1，将栅格分块B作为待划分区域，重复执行步骤S203-S205；

步骤三、主进程创建目标数据集，并初始化为空；然后将p-1个栅格分块分别发送给p-1个从进程，各从进程接收然后并行处理，将处理结果写入目标数据集；

步骤四、主进程输出所述目标数据集并退出并行环境。