关于fits格式文件的光谱的处理讲解.ppt

关于fits文件的解析及光谱数据的提取 有关lamost的介绍 光谱的介绍 Fits文件的介绍 我们的工作 一、Lamost简介 LAMOST为英语The Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope Project 其中主要的光谱观测路径如下图： 　LAMOST每夜将观测上万个天体的光谱,其数据量是数京字节；而总的计划是观测上千万条光谱。因此LAMOST应该是一个全自动地进行观测运行和数据处理的系统，以最有效地获得观测数据和取得最大的科学成果。 为此目的，LAMOST设计了一套完整的自动化观测与处理的软件，其中主要包括巡天战略系统(SSS)、观测控制系统(OCS)和数据处理系统(DPS)。 二、光谱的介绍 天体信息获取的渠道 　1 电磁辐射（Electromagnetic radiation） 光的辐射 　2 宇宙线 (Cosmic Rays) 高能粒子流 　3 中微子 (Neutrinos) 与一般物质作用极弱, 恒星和超新星核心 　4 引力波 (Gravitational wave ) 加速质量,光速,极弱 　　而在我们所要做的光谱就是光的辐射而获取的光谱，下 面可以看电磁辐射的可见光窗口 Lamost天体光谱的采集： 下面我们给出天体光谱的一般情况示意图： 　 　　光谱学作为天体的最基本诊断工具，它是通过天体所发出的谱线来分析天体的性质，来研究天体，大体有以下几方面天体的性质和物理量： 　　 运动学性质　: 如视向速度Vr 物理性质 : T, P, M, B 等 化学性质 : 化学成分,元素丰度 　 峰值频率 （连续谱） 有效温度 　 谱线位置，多普勒位移 化学元素，视向速度 　 谱线强度 化学元素的丰富度 　 谱线轮廓, 位置 速度场 　 谱线强度, 宽度 温度, 压力, 重力 　 Zeeman分裂, 偏振 磁场 下面给出几个光谱的二维示例图给出光谱的感性认识：恒星HD116608的光谱 三、Fits文件介绍 　　　在天文学中，我们所存光谱的格式是按一定格式存储的，那就是fits文件格式。而我们做的工作就是如何在fits文件中抽取到我们所需要的数据进行集成，然后再进行批量的各项处理，如光谱的分类分析处理。 　　　首先，fits文件是由多个文件头和主要数据块组成的。一个fits文件中有七个Fits HDU，每个都包括 文件头（ASCII码）+数据记录。我们现在分析处理所需的为第0个数据头，下面给出其主要的文件头和数据记录的主要格式内容。其中文件头中包含： Simple： 是否符合文件标准。 BITPIX： 一个数据值的位数,有5种允许的情况,8位,16位,32位二进制整数,浮点数(32和64位,按照IEEE标准) spectra classification 光谱分类 SPEC_CLN 分类种类 SPEC_QSO=3 表示类星体 SPEC-HIZ-QSO=4 表示很大星移的类星体 SPEC-STAR =1表示恒星,2表示星系 STAR-LATE=6 表示晚恒星，M或更晚 ECLASS 表示星系分类参数 ECOEFF1 表示膨胀系数 SN_G = 8.04687000000000E+00 / Median S/N ration ig g 中间值 Offset 表示偏移量所占字节数 红移：Red-shift status， 用Z-STATUS表示红移状态 这些是主要的文件头的参数，可以看出，跟据文件头定义的标准可以读出很多有关光谱的属性。在fits文件中，文件头的结束标志为”END” 在文件的数据部分为8位字节流的形式存放。　 四、Fits文件的读取 　　　随着计算机技术、互联网技术，特别是像软件开发工具的快速发展，天文软件也像其它门类软件一样得到了高速发展。天文软件的开发队伍中既有世界著名的软件公司、专业软件开发人员，也有酷爱软件编程的天文爱好者。现在的天文软件种类繁多，内容几乎涉及天文学的各个领域。这些软件的使用，无论是对专业的天文工作者还是业余时间玩玩天文的爱好者都提供了极大的方便。 在此fits文件处理中，由于文件IO是占用时间最长的，我们对运行速度做了一系列的代码优化，比如在写入文件中写入的格式等。 现在我们用.NET开发，现在的版本还只限于windows下，还没有作unix系统下的版本，跨平台还是一个问题。 谢谢大家！?QA * * 研究生前沿技术讲座 的缩写，汉语为大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜 大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（简称LAMOST)是一架横卧南