中國研制出首套超算合成孔徑雷達干涉測量系統 實現全國地表形變監測

中科院空天院表示，利用超算InSAR系統所提供的大尺度地表形變產品不僅可以促進地球科學的新發現，服務於板塊運動、全球環境變化等地球科學領域，還可以提高中國遙感數據處理能力，服務於中國大範圍地面沈降的地理國情監測及地質災害普查等領域，對社會經濟可持續發展意義重大。

王超研究員介紹說，InSAR技術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。隨著寬幅SAR成像技術的成熟，中外SAR衛星數據爆炸式增長，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災害調查、監測的迫切需求，中科院聯合研究團隊結合衛星大數據處理技術與超算硬件平台，經過2年多時間對早期獨立研發的相干目標時序InSAR處理軟件進行算法改進及並行優化，研發出中國首套具有自主知識產權的超算InSAR系統，實現InSAR大數據自動化、批量並行處理。

息消說，在中科院A類戰略性先導科技專項“地球大數據科學工程”提供的超級計算系統上，聯合研究團隊進行超算InSAR系統的部署，實現高魯棒性、集成性、高效性的InSAR處理，極大減少大範圍InSAR數據處理消耗的人力與時間。基於超算InSAR系統，聯合研究團隊近日在半個月時間內，完成2018-2019年覆蓋全國的近1.2萬幅歐洲“哨兵-1A/B”衛星圖像處理，首次獲取全國尺度的InSAR地表形變測量結果，計算數據量達到700TB，其中相干測量點數量超過1億量級，城區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，城區形變測量精度優於1釐米，比傳統計算效率提高70-90倍。

據瞭解，地球表面因受地球內外動力的驅動，一直不停地運動和變化，從秒級的地震破裂到數十年甚至更長時間的斷層蠕變，造成的地質災害威脅著人類生命和財產安全。中國作為受地質災害影響最嚴重的國家之一，地質災害造成的損失逐年增加，不完全統計顯示，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，地下水開採導致大範圍地面沈降，嚴重影響中國城市的健康發展。而利用空間遙感技術實現地表形變大範圍監測，對開展固體地球運動研究和地質災害調查具有重要意義。