中國首套超算合成孔徑雷達干涉測量系統(tǒng)研制成功

2018-2019年中國中東部地區(qū)地表形變年平均形變速率圖

中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院(中科院空天院)15日發(fā)布消息說，該院王超研究員團隊與中科院計算技術(shù)研究所尤海航研究員團隊合作，已成功研制出中國首套自主知識產(chǎn)權(quán)的超算合成孔徑雷達干涉測量(InSAR)系統(tǒng)，并首次實現(xiàn)全國尺度地表形變的監(jiān)測和制圖。

中科院空天院表示，利用超算InSAR系統(tǒng)所提供的大尺度地表形變產(chǎn)品不僅可以促進地球科學的新發(fā)現(xiàn)，服務于板塊運動、全球環(huán)境變化等地球科學領(lǐng)域，還可以提高中國遙感數(shù)據(jù)處理能力，服務于中國大范圍地面沉降的地理國情監(jiān)測及地質(zhì)災害普查等領(lǐng)域，對社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展意義重大。

王超研究員介紹說，InSAR技術(shù)是通過利用合成孔徑雷達(SAR)圖像中的相位信號來獲取毫米級地表形變信息的技術(shù)。隨著寬幅SAR成像技術(shù)的成熟，中外SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)爆炸式增長，在計算機存儲與計算能力不斷增強的背景下，針對全國尺度的地質(zhì)災害調(diào)查、監(jiān)測的迫切需求，中科院聯(lián)合研究團隊結(jié)合衛(wèi)星大數(shù)據(jù)處理技術(shù)與超算硬件平臺，經(jīng)過2年多時間對早期獨立研發(fā)的相干目標時序InSAR處理軟件進行算法改進及并行優(yōu)化，研發(fā)出中國首套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超算InSAR系統(tǒng)，實現(xiàn)InSAR大數(shù)據(jù)自動化、批量并行處理。

在中科院A類戰(zhàn)略性先導科技專項“地球大數(shù)據(jù)科學工程”提供的超級計算系統(tǒng)上，聯(lián)合研究團隊進行超算InSAR系統(tǒng)的部署，實現(xiàn)高魯棒性、集成性、高效性的InSAR處理，極大減少大范圍InSAR數(shù)據(jù)處理消耗的人力與時間?；诔鉏nSAR系統(tǒng)，聯(lián)合研究團隊近日在半個月時間內(nèi)，完成2018-2019年覆蓋全國的近1.2萬幅歐洲“哨兵-1A/B”衛(wèi)星圖像處理，首次獲取全國尺度的InSAR地表形變測量結(jié)果，計算數(shù)據(jù)量達到700TB，其中相干測量點數(shù)量超過1億量級，城區(qū)測量點覆蓋密度達每平方千米20個，總的平均覆蓋密度達每平方千米8個，城區(qū)形變測量精度優(yōu)于1厘米，比傳統(tǒng)計算效率提高70-90倍。

據(jù)了解，地球表面因受地球內(nèi)外動力的驅(qū)動，一直不停地運動和變化，從秒級的地震破裂到數(shù)十年甚至更長時間的斷層蠕變，造成的地質(zhì)災害威脅著人類生命和財產(chǎn)安全。中國作為受地質(zhì)災害影響最嚴重的國家之一，地質(zhì)災害造成的損失逐年增加，不完全統(tǒng)計顯示，近年來崩塌、滑坡、泥石流災害每年造成的損失達上百億元人民幣。此外，地下水開采導致大范圍地面沉降，嚴重影響中國城市的健康發(fā)展。而利用空間遙感技術(shù)實現(xiàn)地表形變大范圍監(jiān)測，對開展固體地球運動研究和地質(zhì)災害調(diào)查具有重要意義。

責任編輯：xj

原文標題：中國首套超算合成孔徑雷達干涉測量系統(tǒng)實現(xiàn)全國地表形變監(jiān)測

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