JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2017年4月～2018年3月)

報告書番号: R17JR0200

利用分野: 宇宙技術

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• 責任者: 内藤一郎 第一宇宙技術部門衛星利用運用センター
• 問い合せ先: GPM運用担当 GPM-MOS@ml.jaxa.jp
• メンバ: 北山雄一郎, 小西利幸, 南貴博, 鳥居雅也, 山本忠裕, 石丸公基, 河瀬祥子, 加藤智弘, 田島実香, 高橋正樹

事業概要

近年, 地球規模の環境変化を把握する必要性について, 世界的な関心が高まりつつある.このような問題に対し, 人工衛星による宇宙からの観測技術を利用した様々な取り組みが行われている.全球降水観測計画(GPM)は, 熱帯降雨観測衛星(TRMM)の後継ミッションであり, アメリカ航空宇宙局(NASA)や国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)と協力して, 全球規模での降水量分布を, 高精度, 高頻度で観測することを目的とする.全球降水観測計画(GPM)では, 二周波降水レーダー(DPR:Dual-frequency Precipitation Radar)とマイクロ波放射計(GMI:GPM Microwave Imager)を搭載した主衛星と, マイクロ波放射計を搭載した副衛星群を連携させることにより, 全球の降水量の高精度かつ高頻度な観測を実現している.また, 地球規模の環境変化を理解するためには, 長期的なデータの蓄積が必要であり, 1997年～2015年まで運用されていた熱帯降雨観測衛星(TRMM)のデータとGPMのデータの連続性の確保が重要となる.

参照URL

「JAXA | 全球降水観測計画/二周波降水レーダ「GPM/DPR」」参照.

JSS2利用の理由

人工衛星による地球観測のデータ処理は, 日々の観測データを処理する“定常処理”と, 解析アルゴリズムの改良が行われたときに実施する“再処理”に大きく分けられる. 再処理の場合, 最新のアルゴリズムを用いて, これまでに蓄積された膨大な観測データ全ての処理をするため, 処理に要する時間は観測期間に比例し長期化する. このような大規模計算“再処理”にスパコンを活用することで計算時間の大幅な短縮, ひいては処理結果(プロダクト)のユーザへの提供までの期間の早期化を実現している.

今年度の成果

GPM衛星の前身として1997年～2015年までの17年間運用されたTRMM衛星のデータと, 現行のGPM衛星のデータの連続性の向上と, プロダクトフォーマットの統一を目的に, TRMMの処理アルゴリズムを改良し, アルゴリズムバージョン8としてリリースした.2017年度は, TRMM降雨レーダーの受信電力であるレベル1プロダクトについて, 17年分の再処理をJSS2を使用して実施し, GPM/DPRの受信電力レベル1プロダクトと合わせて, 20年に及ぶレベル1データセットが完成した.JSS2を利用して処理時間を短縮することで, アルゴリズムのリリースから, プロダクトの公開までを, 準備期間を含めて2か月程度の短期間で可能となった.物理量プロダクトであるレベル2以降の高次処理については, 2018年度に実施予定である.

【処理期間】1997/12/8 ～ 2015/4/1

【CPU利用時間】約44.1時間

【処理プロダクト数】 L1B : 98,827プロダクト

【出力プロダクト容量】 L1B : 11.38TB

図1: トロピカル・ストーム MAN-YI(16W)(台風18号)のTRMMデータ(2013/09/12 – 2013/09/16)

成果の公表

■ 口頭発表

1)第61回宇宙科学技術連合講演会(「スパコン上での衛星データ処理利用拡大に向けた制御システムの開発」)

JSS2利用状況

計算情報

• プロセス並列手法: 非該当
• スレッド並列手法: N/A
• プロセス並列数: 1
• 1ケースあたりの経過時間: 44.10 時間

利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 0.13

内訳

JSS2のシステム構成や主要な仕様は、JSS2のシステム構成をご覧下さい。

※1 総資源に占める利用割合：3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.

※2 資源の利用割合：対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2017年4月～2018年3月)