中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 近日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院王超研究員團隊與計算技術(shù)研究所尤海航研究員團隊，成功研制了我國首套自主知識產(chǎn)權(quán)的超算合成孔徑雷達干涉測量（InSAR）系統(tǒng)，首次實現(xiàn)了全國尺度地表形變InSAR制圖。

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(zāi)害威脅著人類生命和財產(chǎn)安全。我國作為受地質(zhì)災(zāi)害影響最嚴(yán)重的國家之一，地質(zhì)災(zāi)害造成的損失逐年增加。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(zāi)害調(diào)查具有重要意義。

據(jù)介紹，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)。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(zāi)害調(diào)查、監(jiān)測的迫切需求，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年多的時間對早期獨立研發(fā)的相干目標(biāo)時序InSAR處理軟件進行算法改進及并行優(yōu)化，研發(fā)了我國首套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的超算InSAR系統(tǒng)，實現(xiàn)了InSAR大數(shù)據(jù)自動化、批量并行處理。

在地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程提供的超級計算系統(tǒng)上，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，極大地減少了大范圍InSAR數(shù)據(jù)處理消耗的人力與時間。基于系統(tǒng)，研究團隊在半個月的時間內(nèi)，完成了2018年-2019年覆蓋全國的近12000幅歐洲哨兵-1A/B（Sentinel-1）衛(wèi)星圖像處理，首次獲取了全國尺度的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)測量點覆蓋密度達到每平方千米20 個，總的平均覆蓋密度達到每平方千米8 個，城區(qū)形變測量精度優(yōu)于1厘米，比傳統(tǒng)計算效率提高了70-90倍。

據(jù)悉，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(xué)的新發(fā)現(xiàn)，服務(wù)于板塊運動、全球環(huán)境變化等地球科學(xué)領(lǐng)域，還可以提高我國遙感數(shù)據(jù)處理能力，服務(wù)于我國大范圍地面沉降的地理國情監(jiān)測及地質(zhì)災(zāi)害普查等領(lǐng)域，對社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

2018年-2019年全國地表形變年平均形變速率圖。中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院供圖

2018年-2019年中東部地區(qū)地表形變年平均形變速率圖。中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院供圖