JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2024年2月～2025年1月)

報告書番号: R24JAR90402

利用分野: 宇宙技術

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• 責任者: 沖理子, 第一宇宙技術部門地球観測研究センター
• 問い合せ先: 可知美佐子, JAXA/EORC(kachi.misako@jaxa.jp)
• メンバ: 可知 美佐子, 谷口 悠司

事業概要

温室効果ガス・水循環観測技術衛星（GOSAT-GW）搭載予定の高性能マイクロ波放射計3（AMSR3）の レベル1処理にて実施するリサンプリング処理（チャネル毎に異なる空間分解能・フットプリント中心位置の均一化）に用いるパラメータを作成する.

参照URL

「AMSR Series – JAXA Earth Observation Research Center」参照.

JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点

JSS3の並列処理を利用することにより, パラメータ作成に要する処理時間の大幅な短縮を実現できる. 本パラメータは, レベル1の定常処理では固定パラメータとなるが, 作成のために一時的に大量のCPU及びメモリを使用する必要があるため, 通常の計算機環境では非常に長い時間がかかってしまう問題がある.

今年度の成果

高性能マイクロ波放射計3（AMSR3）レベル１処理では, レベル1R, レベル1H, レベル1Cの複数のプロダクト作成において空間分解能を変化させるリサンプリング処理を実施している. リサンプリング処理は, 入力となる輝度温度の空間分解能及び観測位置を出力ターゲットの空間分解能及び観測位置に変化させるための入力輝度温度データに対する重みをBackus–Gilbert法を用いて算出するものである.

この重みは, 入力輝度温度の空間分解能及び出力ターゲットの空間分解能の組み合わせごとにそれぞれ算出する必要があり, さらにマイクロ波放射計は回転しながら観測するため1走査の観測始点から終点にかけて観測位置の関係が変化する. そのため, 空間分解能の入出力の関係及び観測位置の関係ごとに重みを算出する必要があり, AMSR3レベル１処理では, 約10万点の重みを算出する必要がある.

今年度は, 観測位置の関係ごとの重みを算出するときの変化量の許容値を変えて, 約30ケースのパラメータから最適なパラメータを算出することを試みた. （昨年度までは1ケースのパラメータにて実施）

昨年度からアルゴリズムの最適化, Intelコンパイラによる自動並列化などを導入し高速化を行ったが1点当たり処理に12時間かかるため, 直列で処理した場合, 約10万点の観測点を処理するには135年以上かかってしまうが, JSS3を用いて並列処理することで140日程度で全観測点の重みを算出することができた.

成果の公表

なし

JSS利用状況

計算情報

• プロセス並列手法: Intelコンパイラの自動並列化（-parallel)オプションを用いて並列化を実施した.
• スレッド並列手法: 自動並列
• プロセス並列数: 8
• 1ケースあたりの経過時間: 12 時間

JSS3利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 0.56

内訳

JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3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.

ISV利用量

※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(2024年2月～2025年1月)