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【中国新闻网】中国首套超算合成孔径雷达干涉测量系统实现全国地

发布日期:2021-06-27 23:26   来源:未知   阅读:

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  2018-2019年中国中东部地区地表形变年平均形变速率图。中科院空天院 供图

  中国科学院空天信息创新研究院(中科院空天院)15日发布消息说,该院王超研究员团队与中科院计算技术研究所尤海航研究员团队合作,已成功研制出中国首套自主知识产权的超算合成孔径雷达干涉测量(InSAR)系统,并首次实现全国尺度地表形变的监测和制图。

  中科院空天院表示,利用超算InSAR系统所提供的大尺度地表形变产品不仅可以促进地球科学的新发现,服务于板块运动、全球环境变化等地球科学领域,还可以提高中国遥感数据处理能力,服务于中国大范围地面沉降的地理国情监测及地质灾害普查等领域,对社会经济可持续发展意义重大。

  王超研究员介绍说,InSAR技术是通过利用合成孔径雷达(SAR)图像中的相位信号来获取毫米级地表形变信息的技术。随着宽幅SAR成像技术的成熟,中外SAR卫星数据爆炸式增长,在计算机存储与计算能力不断增强的背景下,针对全国尺度的地质灾害调查、监测的迫切需求,中科院联合研究团队结合卫星大数据处理技术与超算硬件平台,经过2年多时间对早期独立研发的相干目标时序InSAR处理软件进行算法改进及并行优化,研发出中国首套具有自主知识产权的超算InSAR系统,实现InSAR大数据自动化、批量并行处理。

  在中科院A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”提供的超级计算系统上,联合研究团队进行超算InSAR系统的部署,实现高鲁棒性、集成性、高效性的InSAR处理,极大减少大范围InSAR数据处理消耗的人力与时间。基于超算InSAR系统,联合研究团队近日在半个月时间内,完成2018-2019年覆盖全国的近1.2万幅欧洲“哨兵-1A/B”卫星图像处理,首次获取全国尺度的InSAR地表形变测量结果,计算数据量达到700TB,其中相干测量点数量超过1亿量级,城区测量点覆盖密度达每平方千米20个,总的平均覆盖密度达每平方千米8个,城区形变测量精度优于1厘米,比传统计算效率提高70-90倍。www.sd2d.cn

  据了解,地球表面因受地球内外动力的驱动,一直不停地运动和变化,从秒级的地震破裂到数十年甚至更长时间的断层蠕变,造成的地质灾害威胁着人类生命和财产安全。中国作为受地质灾害影响最严重的国家之一,地质灾害造成的损失逐年增加,不完全统计显示,近年来崩塌、滑坡、泥石流灾害每年造成的损失达上百亿元人民币。此外,地下水开采导致大范围地面沉降,严重影响中国城市的健康发展。而利用空间遥感技术实现地表形变大范围监测,对开展固体地球运动研究和地质灾害调查具有重要意义。

  2018-2019年中国中东部地区地表形变年平均形变速率图。中科院空天院 供图

  中国科学院空天信息创新研究院(中科院空天院)15日发布消息说,该院王超研究员团队与中科院计算技术研究所尤海航研究员团队合作,已成功研制出中国首套自主知识产权的超算合成孔径雷达干涉测量(InSAR)系统,并首次实现全国尺度地表形变的监测和制图。

  中科院空天院表示,利用超算InSAR系统所提供的大尺度地表形变产品不仅可以促进地球科学的新发现,服务于板块运动、全球环境变化等地球科学领域,还可以提高中国遥感数据处理能力,服务于中国大范围地面沉降的地理国情监测及地质灾害普查等领域,对社会经济可持续发展意义重大。

  王超研究员介绍说,InSAR技术是通过利用合成孔径雷达(SAR)图像中的相位信号来获取毫米级地表形变信息的技术。随着宽幅SAR成像技术的成熟,中外SAR卫星数据爆炸式增长,在计算机存储与计算能力不断增强的背景下,针对全国尺度的地质灾害调查、监测的迫切需求,中科院联合研究团队结合卫星大数据处理技术与超算硬件平台,经过2年多时间对早期独立研发的相干目标时序InSAR处理软件进行算法改进及并行优化,研发出中国首套具有自主知识产权的超算InSAR系统,实现InSAR大数据自动化、批量并行处理。

  在中科院A类战略性先导科技专项“地球大数据科学工程”提供的超级计算系统上,联合研究团队进行超算InSAR系统的部署,实现高鲁棒性、集成性、高效性的InSAR处理,极大减少大范围InSAR数据处理消耗的人力与时间。基于超算InSAR系统,联合研究团队近日在半个月时间内,完成2018-2019年覆盖全国的近1.2万幅欧洲“哨兵-1A/B”卫星图像处理,首次获取全国尺度的InSAR地表形变测量结果,计算数据量达到700TB,其中相干测量点数量超过1亿量级,城区测量点覆盖密度达每平方千米20个,总的平均覆盖密度达每平方千米8个,城区形变测量精度优于1厘米,比传统计算效率提高70-90倍。

  据了解,地球表面因受地球内外动力的驱动,一直不停地运动和变化,从秒级的地震破裂到数十年甚至更长时间的断层蠕变,造成的地质灾害威胁着人类生命和财产安全。中国作为受地质灾害影响最严重的国家之一,地质灾害造成的损失逐年增加,不完全统计显示,近年来崩塌、滑坡、泥石流灾害每年造成的损失达上百亿元人民币。此外,地下水开采导致大范围地面沉降,严重影响中国城市的健康发展。而利用空间遥感技术实现地表形变大范围监测,对开展固体地球运动研究和地质灾害调查具有重要意义。