Harmon/insar-management-system-v2
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insar-management-system-v2/docs/WSL2_ISCE2_MINTPY_SBAS_INTEGRATION_PLAN_20260412.md
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9.3 KiB
Raw Blame History

WSL2 + ISCE2 + MintPy SBAS 集成方案

Updated: 2026-04-12

1. 背景

当前仓库已经具备 SBAS/PS-InSAR 的部分系统骨架：

  • 已有 ps_timeseries_runs 业务表与基础 API
  • 已有 prepare -> stack_prep_initial -> materialize -> stack_prep_refresh 四步 workflow
  • 已有 psinsar.publish.v1 manifest 解析与 psinsar catalog
  • 已有 ps_production、ps_products、psinsar_results 前端入口

同时，实验层已经验证：

  • LT-1 stack 可以在 WSL2 Ubuntu-24.04 下跑通到 run_08_igram
  • MintPy SBAS 可以产出 timeseries.h5、velocity.h5
  • geocode/export 可以产出 psinsar.publish.v1 publish bundle
  • 统一环境 isce2_mintpy_v1 可以同时导入 isce 与 mintpy

因此当前最合理的工作不是重写处理算法，而是把已经验证过的 WSL2 运行链稳定接入现有系统。

2. 本机环境核对

本方案基于 2026-04-12 的本机实际核对结果。

2.1 WSL2 发行版

  • 可见发行版：
    • Ubuntu
    • Ubuntu-24.04
  • SBAS 集成目标发行版：
    • Ubuntu-24.04

2.2 已确认 conda 环境

  • isce2
    • Python:
      • /home/administrator/miniconda3/envs/isce2/bin/python
    • 可导入：
      • isce
  • mintpy
    • Python:
      • /home/administrator/miniconda3/envs/mintpy/bin/python
    • 可导入：
      • mintpy
  • isce2_mintpy_v1
    • Python:
      • /home/administrator/miniconda3/envs/isce2_mintpy_v1/bin/python
    • 可导入：
      • isce
      • mintpy

2.3 当前判断

  • isce2_mintpy_v1 已满足“单环境跑 stack + MintPy”的基础条件
  • 现有 isce2 环境仍应保留给当前 D-InSAR 生产链
  • 运行时不应依赖交互式 sudo
    • 所有系统依赖、conda 环境、脚本权限应在部署阶段一次性准备完成

3. 设计结论

3.1 主方案

SBAS 系统集成默认采用：

  • WSL distro:
    • Ubuntu-24.04
  • runtime env:
    • isce2_mintpy_v1

3.2 备用方案

保留实验期的双环境桥接链路作为 fallback：

  • isce2
    • 负责 ISCE2 stack
  • mintpy
    • 负责 MintPy SBAS

但 fallback 不应作为系统默认路径，只在统一环境故障时使用。

3.3 产品边界

系统正式接入边界固定为 publish bundle：

  • manifest.json
  • assets/
  • preview/
  • metadata/

系统不直接把以下目录视为正式产品：

  • stack_work/
  • mintpy_sbas_*
  • Igrams/
  • 其他中间目录

4. 现状与缺口

4.1 已完成

  • 运行记录模型：
    • ps_timeseries_runs
  • 基础生产 API：
    • timeseries-production
  • 基础产品 API：
    • ps-products
  • psinsar catalog 解析与重建
  • 前端生产页、产品页、结果页入口

4.2 未完成

当前系统还没有把下面四步接入正式 workflow：

  1. run_isce2_stack
  2. run_mintpy_sbas
  3. export_publish_bundle
  4. register_psinsar_product

这意味着当前系统是“桥接层已接入”，但还不是“完整自动生产闭环”。

5. 目标架构

Windows FastAPI / Worker
  -> submit run / record metadata / monitor progress
  -> dispatch WSL jobs
  -> register publish bundle into psinsar catalog
  -> serve API to frontend

WSL2 Ubuntu-24.04
  -> ISCE2 stripmapStack execution
  -> MintPy SBAS inversion
  -> geocode / export / preview generation
  -> build manifest.json

Formal Product Boundary
  -> PSINSAR_PRODUCT_DIR/<product_id>/
     manifest.json
     assets/
     preview/
     metadata/

设计原则：

  • 系统负责编排，不负责重计算
  • WSL2 负责执行，不负责业务登记
  • 正式产品只认 publish bundle
  • D-InSAR 与 SBAS 运行时保持隔离

6. 推荐 workflow

6.1 Phase 1 已有步骤

  1. prepare_stack_input
  2. build_stack_prep_initial
  3. materialize_stack_scenes
  4. refresh_stack_ready

6.2 需要新增的正式步骤

  1. run_isce2_stack

    • 在 Ubuntu-24.04 中执行生成的 run_01 至 run_08_igram
    • 产出 Igrams/、geom_reference/、baselines/

  2. run_mintpy_sbas

    • 在 isce2_mintpy_v1 中执行 MintPy SBAS
    • 产出：
      • timeseries.h5
      • velocity.h5
      • temporalCoherence.h5
      • maskTempCoh.h5

  3. export_publish_bundle

    • geocode
    • GeoTIFF 导出
    • 生成预览图
    • 生成 manifest.json

  4. register_psinsar_product

    • 将 publish bundle 复制或落到正式 PSINSAR_PRODUCT_DIR
    • 增量登记到 psinsar catalog

7. 后端设计

7.1 配置项

建议显式配置以下参数，不再依赖默认继承：

TIMESERIES_ENABLED=true
TIMESERIES_WSL_DISTRO=Ubuntu-24.04
TIMESERIES_ENV_NAME=isce2_mintpy_v1
TIMESERIES_PYTHON=/home/administrator/miniconda3/envs/isce2_mintpy_v1/bin/python
TIMESERIES_WORK_ROOT=<windows path>
TIMESERIES_DEM_PATH=<windows path>
TIMESERIES_ORBIT_POOL_ISCE2=<windows path>
TIMESERIES_EXPERIMENT_ROOT=<repo>/experiments/isce2_sbas_timeseries
TIMESERIES_STACK_PREP_SCRIPT=<repo>/experiments/isce2_sbas_timeseries/scripts/build_lt1_stack_prep.py
TIMESERIES_MATERIALIZE_SCRIPT=<repo>/experiments/isce2_sbas_timeseries/scripts/materialize_lt1_stack_scenes.py
PSINSAR_PRODUCT_DIR=<formal publish root>

关键要求：

  • TIMESERIES_ENV_NAME 与 TIMESERIES_PYTHON 必须指向同一环境
  • 不再让 TIMESERIES_PYTHON 默认继承 ISCE2_PYTHON

7.2 模块拆分

建议新增或补强以下模块：

  • timeseries_paths.py

    • 统一维护 Windows/WSL 路径转换
    • 统一生成 work/publish/logs 路径

  • timeseries_runtime_service.py

    • 统一执行 WSL 命令
    • 统一处理 timeout、stdout/stderr、返回码

  • isce2_stack_runtime_service.py

    • 封装 run_01 至 run_08_igram 执行

  • mintpy_runtime_service.py

    • 封装 MintPy SBAS 运行
    • 封装统一环境 runner

  • psinsar_publish_service.py

    • 封装 export/publish bundle 生成
    • 封装产品落库前的目录检查

7.3 建议新增 job types

  • TIMESERIES_ISCE2_STACK_RUN
  • TIMESERIES_MINTPY_SBAS_RUN
  • TIMESERIES_EXPORT_PUBLISH
  • TIMESERIES_REGISTER_PRODUCT

当前已有：

  • TIMESERIES_PREPARE
  • TIMESERIES_STACK_PREP
  • TIMESERIES_MATERIALIZE

7.4 运行记录要求

ps_timeseries_runs 至少应稳定记录：

  • wsl_distro
  • env_name
  • python_path
  • work_root
  • publish_dir
  • manifest_path
  • reference_date
  • stack_dates
  • dem_path
  • orbit_pool
  • water_mask_mode
  • step logs
  • quality summary
  • command snapshots

目标不是“只知道跑过”，而是“知道当时用什么环境、什么 DEM、什么 orbit、怎么跑出来的”。

8. 结果目录与 catalog 策略

8.1 正式产品目录

正式产品目录统一使用：

  • PSINSAR_PRODUCT_DIR

实验目录：

  • experiments/.../publish/...

只作为验证来源，不应继续充当正式产品根目录。

8.2 推荐策略

第一阶段先支持两种接入方式：

  1. import_experiment_bundle

    • 将已有实验成功 bundle 导入正式产品目录
    • 用于快速验证 catalog 和前端显示

  2. publish_from_workflow

    • 由 workflow 自动生成 bundle 并注册
    • 作为正式闭环目标

8.3 catalog 设计要求

psinsar_catalog_service 建议补充：

  • 单 manifest 增量注册
  • 单产品刷新
  • publish 目录健康检查
  • run_id 到 product_id 的稳定关联

9. 前端设计

9.1 ps_production

第一阶段重点不是分析，而是运维可用：

  • 显示 WSL/环境状态
  • 显示 workflow 步骤状态
  • 显示 stdout/stderr 日志位置
  • 失败后支持步骤级重试
  • 成功后跳转到产品详情

9.2 ps_products

第一阶段重点：

  • list/filter
  • 查看 manifest
  • 查看 preview
  • 手动 rebuild catalog
  • 从 run 跳到 product

9.3 psinsar_results

第一阶段继续复用 catalog 只读视图即可。

9.4 psinsar_analysis

继续预留，不在当前阶段展开。

10. 稳定性约束

必须遵守以下边界：

  • 不修改当前 D-InSAR 的默认 ISCE2_PYTHON
  • 不把当前 D-InSAR 脚本改指向 isce2_mintpy_v1
  • 不让业务层代码直接拼 /mnt/z
  • 不把 MintPy 工作目录直接暴露为正式产品
  • 不依赖交互式 sudo

11. 推荐实施顺序

Phase A

先做“实验成果纳入系统”：

  • 支持导入已有 experiment publish bundle
  • 落到正式 PSINSAR_PRODUCT_DIR
  • 让 catalog 和前端先可见

Phase B

再做“完整 WSL2 自动执行闭环”：

  • 接入 run_isce2_stack
  • 接入 run_mintpy_sbas
  • 接入 export_publish_bundle
  • 接入 register_psinsar_product

Phase C

最后做“生产级稳定化”：

  • 失败重试
  • 恢复执行
  • 健康检查
  • 环境快照
  • provenance 补齐

12. 验收标准

达到以下条件后，才算 SBAS 正式接入完成：

  1. 系统可从一个已有 PS stack batch 发起 SBAS 运行。
  2. Worker 可在 Ubuntu-24.04 中自动驱动 ISCE2 stack。
  3. Worker 可在 isce2_mintpy_v1 中自动驱动 MintPy。
  4. 系统可自动生成 publish bundle。
  5. bundle 可自动注册到 psinsar catalog。
  6. 前端可查看运行状态、产品列表、preview 和 manifest。
  7. 失败步骤可重试，且不会污染现有 D-InSAR 生产链。

13. 当前推荐

当前最稳的方向是：

  • 继续以 isce2_mintpy_v1 作为 SBAS 主运行时
  • 保留 isce2 与 mintpy 双环境桥接链路作为 fallback
  • 先把 experiment publish bundle 纳入正式系统
  • 再补自动执行后四步

这条路线最符合当前仓库状态，也最符合“稳定优先、不破坏现有 D-InSAR”的约束。

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