基于GPU的任意三维复杂形体重磁异常快速计算.pdf

【基于GPU的任意三维复杂形体重磁异常快速计算】这篇论文主要探讨了如何利用图形处理单元（GPU）加速任意三维复杂形体重磁异常的正演计算。在地球物理勘探领域，重磁异常正演计算是了解地质结构的重要手段，尤其在探测矿体或判断盲矿体时具有关键作用。然而，对于不规则的三维复杂形体，计算其引起的重磁异常值通常涉及到大量的几何单元解析计算和数值积分，这在传统CPU串行计算下会耗费大量时间。 论文提出了一种基于GPU的并行计算方法。将地下空间分割为等大小的长方体单元，将任意三维复杂形体近似为这些单元的组合。每个长方体的重力和磁力异常可以解析计算，然后累加求和得到整体模型在特定计算点的异常值。为了提高近似精度，需要对地下空间进行细密的剖分，这正是GPU并行计算的优势所在。 GPU相比CPU，拥有更强的处理能力和更高的内存带宽，适合处理大量重复的数据集运算和密集的内存访问。论文中，作者采用了NVIDIA公司的CUDA平台，这是一种通用计算架构，允许开发者使用类似于C的语言进行GPU编程。通过CUDA，可以实现计算任务的并行化，显著提升计算速度。 实验结果显示，基于GPU的正演快速算法计算结果准确，效率大幅提升，为三维物性反演提供了坚实的基础。这表明，GPU并行计算可以有效解决传统CPU计算中的效率瓶颈，尤其是在需要大量重复计算的线性或非线性物性反演问题中。 总结来说，这篇论文提出了利用GPU并行计算技术优化任意三维复杂形体重磁异常计算的方法，通过CUDA编程实现了高效计算，为地球物理勘探中的重磁异常正演和反演提供了新的计算工具，有助于提高工作效率和反演精度。这一方法的应用不仅限于地质勘探，还可以推广到其他需要大规模数据处理和计算的领域。