FITS数据文件的检索和访问

普适图像传输系统(Flexible Image Transport System,FITS)是天文学领域应用最广泛的数据格式.自从20世纪80年代FITS格式被国际天文联合会(IAU)正式公布为国际标准以来,大部分的天文数据都是以FITS文件的形式在世界各地的数据中心和天文学家手中保存和交换.采用文件系统方式保存管理的FITS数据文件,很难适应程序化的检索和定位需求.随着FITS文件数量的不断增加以及虚拟天文台技术的发展,为这些以文件形式保存的天文数据提供检索功能的需求越来越迫切.FITS头以关键词值对的形式确切定义了所属FITS文件的结构,还提供了数据本身诸多特性的重要信息.FITS头中保存的这些信息可以满足大部分FITS数据文件查询检索的需求.将FITS头中的信息利用数据库来保存和管理,可以极大的方便对FITS文件的检索和定位.FITS头归档入库系统(FitHAS)是中国虚拟天文台项目开发的一个简单实用的FITS头信息归档入库工具,能够方便的将单个或者多个FITS文件的主FITS头信息导入到数据库中,为FITS数据文件的查询检索奠定基础,进而为虚拟天文台等更高层次的数据访问服务部署创造条件.本文介绍FITS数据格式,FITS头的基本结构;探讨虚拟天文台环境下FITS数据文件检索定位的实现方式;阐述FitHAS的功能特点、设计开发和使用方法.     

FITS图像处理技术荟萃及在太阳观测中的应用

针对FITS图像文件的特点,结合其在天文学领域的广泛应用,对其各种处理技术进行了简明扼要的介绍.包括FITS文件完整性的检查、文件头和数据内容的查看、图像特性的伪彩编码、文件格式的转换、数据的压缩及相关太阳物理信息的提取等内容.     

分布式实时存储环境下的FITS数据一致性研究

在大型太阳望远镜观测数据的分布式高速实时存储过程中,作为元数据的FITS头和FITS数据文件的不一致,导致应用程序不能根据构建在元数据上的索引信息检索到相对应的FITS数据文件。研究了这种环境下,两类数据的一致性模型;分析总结了二者在实时存储时的一致性保障机制和解决方案,提出了应用改进的两段提交协议来协商这两种数据之间的一致性关系,并给出了两段提交协议在高速数据存储背景下的算法实现,研究过程和方法能够对其他科学领域的相关应用提供参考。     

基于WCS的FITS图像天球定位综述及通用可视化研究

求取FITS(Flexible Image Transport System)文件头中以键/值对形式记录的坐标参数是FITS图像在天球参考系中定位的关键,研究坐标参数求解的一般过程具有重要意义.通过结合观测相机相关参数、天文照相图片识别算法以及WCS(World Coordinate System)理论能够有效实现坐标参数的求解,其中,CCD参数可确定图像对应天区在星表中的坐标范围,从而与星表结合可构建区域星表;天文照相图片识别完成了图像与区域星表间的匹配,得到一定数量恒星的CCD平面坐标与其天球坐标的对应表;WCS根据球面到平面不同投影方式建立两个坐标系之间的传递函数,选择其中一种并代入对应表中数据,解算函数的转换参数从而确定图像像素及其对应的天球坐标.FITS图像作为天文领域科学数据传输与分析的主流数据格式,仅限于在专业天文软件中进行查看、编辑及分析,在天文科普教育中存在局限性.因此,研究一种通用的图像可视化方法意义非凡.通过对FITS与PNG或JPEG图像进行格式转换,以AVM(Astronomy Visualization Metadata)的形式将FITS文件头中的坐标参数转换为元数据并添加到PNG或JPEG的文件头中,能够满足天文爱好者在非天文软件平台下查看及分析天文图像的一般需求.整体设计流程通过java编程实现并通过SExtractor、虚拟天文台可视化工具WWT、图片查看器等软件进行了相关测试.     

基于ImageJ的图片格式批量转换软件的设计与实现

介绍了开源的纯Java语言图像处理程序——ImageJ,以及如何利用ImageJ程序包进行二次开发.利用该程序包,实现了从WinView所获取的图片文件格式TIFF、SPE到FITS文件格式的批量转换.并在此基础上,提出了如何利用该程序包实现其它图片格式之间相互单独以及批量转换的方法.     

CCD光谱的IRAF和FITS格式转换

美国国立光学天文台的IRAF软件系统,已成为国内光谱处理的主要计算机软件之一。由射电天文需要发展起来的FITS格式,已作为国际上交换磁带数据资料的通用格式。本文简单地介绍了FITS格式,讨论了如何将厚片CCD光谱观测资料转换为IRAF图像,继而转换为标准FITS格式。这对于使用IRAF系统进行光谱处理,以及国内国际间的资料交换是有用的。     

FITS文件管理器设计与实现

FITS文件管理器(FITS Manager)着眼于对中小规模数量的FITS文件的管理,实现对FITS文件的快速查找、预览以及相关处理。在不改变天文学家现有工作习惯的前提下融入虚拟天文台先进的技术和功能。FITS Manager采用了日趋流行的插件式软件开发模式,在完成了软件跨平台的同时极大地增强了软件的可扩展性。在FITS Manager中,所有的应用功能都由功能插件完成,软件核心组件则为应用插件提供了简便的接口、提高公用功能的复用程度。通过社区开发的模式不断添加各种功能的插件,FITS Manager将努力成为天文学家处理FITS文件的高效平台。     

FITS变长数组在暗物质卫星数据存储中的应用研究

FITS是空间天文领域广泛使用的一种数据格式,空间天文数据文件通常采用定长数据结构存储为FITS文件。作为我国首颗发射的空间科学卫星,暗物质粒子探测卫星科学数据源包具有长度可变的特点。在暗物质卫星数据处理过程中,急需设计支持可变长度数据的存储结构和处理方法。设计了一种支持长度可变数组的FITS格式,并实现了采用该数据结构的数据处理、存储和管理。应用于暗物质卫星地面处理中,验证结果表明,该方法实现了编辑级产品数据存储,显著降低了产品数据量,节约了存储空间,同时提升了处理效率。     

OTA图像天体测量结果的WCS-SIP参数表达

为了在OTA(Optical Telescopes Array)巡天项目中发现特定源的位置或者光度的变化,需要将观测图像中的目标与星表或不同历元的历史数据进行交叉比对,这就需要知道图像中目标的天球坐标.一种基于矩阵计算的方法被用于将OTA已有的底片常数变换至WCS(World Coordinate System)和SIP(Simple Imaging Polynomial)参数,并将这样的映射关系记录到OTA的FITS(Flexible Image Transport System)图像中以便于利用.在此过程中改进了OTA的天体测量方法.在此基础上对OTA天体测量中的一些问题进行了讨论.     

FITSIO软件包的简介及应用举例

简单介绍了用于读写FITS格式文件的FITSIO软件包的主要功能和特点。利用该软件包对 SDSS(Sloan Digital Sky Survey)数据中椭圆星系NGC4044和漩涡星系NGC5227的g,r,i三个波段的 FITS图像文件进行了重新读写,使这三个波段的FITS文件中天体的坐标完全对应。并以此合成了“真彩图”和“颜色分布图”,可以清楚地看出这些星系不同位置处颜色的变化。     

EVN+MERLIN observations of BL Lac object 1400+162

We present simultaneous MERLIN and EVN observations at 5 GHz of the BL Lac Object 1400+162. The new images show a knotty jet extending to the east, about 250 mas long, and smoothly bending from p.a. ∼90° to p.a. ∼120°. At the highest resolution, only a compact core has been detected; it accounts for about 30% of the total flux density of the source at this frequency. It is likely that the jet orientation is far away from the line of sight.     

BD+37° 442 or BD+37° 443?

We correct the correction brought by Bartoliniet al. (1982) to the identification of the star BD+37° 442.     

Geo-neutrinos in SNO+

There are plans to fill the Sudbury Neutrino Observatory with liquid scintillator after measurements with heavy water are completed. The new experiment, known as SNO+, would make an excellent detector for geo-neutrinos. SNO+ would be located amidst a thick and uniform region of continental crust, away from nuclear power reactors. As a result, the geo-neutrino signal to reactor background ratio in SNO+ will exceed that from previous measurements. Geo-neutrino measurements by SNO+ will shed light on the amount of uranium and thorium radioactivity in the crust, as well as deeper inside the Earth. Spectral information from SNO+ geo-neutrino detection will provide the first direct measurement of the U/Th ratio.     

IRAS 02232+6138的13CO、C18O、HCO+和N2H+的观测研究

利用中国科学院紫金山天文台德令哈观测站13．7米望远镜在IRAS 02232 6138方向进行了13CO,C18O,HCO 和N2H 的观测．随着探针分子的激发密度从13CO到N2H 逐渐增加, IRAS02232 6138云核的尺度从13CO的2．40 pc减小到N2H 的0．54pc,云核的维里质量从13CO的2．2×103M⊙减小到N2H 的5．1×102M⊙．研究发现,该方向区域内存在双极分子外流．对云核的空间密度结构用幂函数n(r)αr-α的形式进行拟合分析,得到α=2．3-1．2;随着探测密度的增加,该指数逐渐变平．分析得到, 13CO／C18O分子丰度比值为12．4±6．9,与暗云的11．8±5．9及大质量核的9．0-15．6值一致;N2H 丰度是3．5±2．5×10-10,与暗云核的1．0-5．0×10-10和大质量核的1．2-12．8×10-10值一致;HCO 丰度为0．9±0．5×10-9,接近大质量核的1．6-2．4×10-9值,没有发现HCO 丰度增长．结合IRAS数据,得到云核的光度质量比范围为37-163(L／M)⊙,由IRAS光度估计, IRAS 02232 6138方向云核内嵌埋的大约是一颗主序O7．5星．     

Radio Spectra of Three Supernova Remnants: G114.3+0.3, G116.5+1.1 and G116.9+0.2

Presented are new images of supernova remnants G114.3 0.3, G116.5 1.1 and G116.9 0.2 (CTB 1) at 408 MHz from the Canadian Galactic Plane Survey (CGPS). We also use the 1420 MHz images from the CGPS in a study of their 408-1420 MHz spectral indices. The flux densities at 408 MHz and 1420 MHz, corrected for flux densities from compact sources within the SNRs, are 12±6 Jy and 9.8±0.8 Jy for Gl 14.3 0.3,15.0±1.5 Jy and 10.6±0.6 Jy for G116.5 1.1, 15.0±1.5 Jy and 8.1±0.4 Jy for G116.9±0.2. The integrated flux density-based spectral indices (Sv∝v-α) areα=0.16±0.41, 0.28±0.09 and 0.49±0.09 for G114.3 0.3, G116.5 1.1 and G116.9 0.2, respectively. Their T-T plot-based spectral indices are 0.68±0.48, 0.28±0.15, and 0.48±0.04, in agreement with the integrated flux density-based spectral indices. New flux densities are derived at 2695 MHz which are significantly larger than previous values. The new 408, 1420 and 2695 MHz flux densities and published values at other frequencies, where images are not available, are fitted after correcting for contributions from compact sources, to derive their multi-frequency spectral indices.     

Optical observations of the galactic supernova remnants G59.5+0.1, G84.9+0.5 and G67.7+1.8

We present here the optical CCD observations and long slit spectra of the galactic supernova remnants G59.5+0.1, G84.9+0.5 and G67.7+1.8, the first two being observed for the first time. The observations were carried out with the 1.5 m Russian-Turkish joint Telescope (RTT150) at TÜB?TAK National Observatory (TUG). The images were taken with Hα, [SII] and their continuum filters. After subtracting the continuum from Hα and [SII], [SII]/Hα ratio is obtained. The average ratio is found to be 0.41 for G59.5+0.1 and 0.44 for G84.9+0.5, in a very good agreement with the ratios obtained from the optical spectra, namely 0.46 and 0.40, respectively, indicating that these remnants are close to, or interacting with, HII regions. G59.5+0.1 and G84.9+0.5 remnants show diffuse-shell morphology while G67.7+1.8 shows arc-shell morphology. From the emission lines of the spectra, the electron density N _e , pre-shock density n _c , explosion energy E, interstellar extinction E(B-V), and neutral hydrogen column density N(HI) are calculated and shock velocity V _s is estimated for these remnants.     

Resolving the pulsations of subdwarf B stars: PG 0154+182, HS 1824+5745 and HS 2151+0857

We continue our programme of extended single-site observations of pulsating subdwarf B (sdB) stars and present the results of extensive time-series photometry to resolve the pulsation spectra for use in asteroseismological analyses. PG 0154+182, HS 1824+5745 and HS2151+0857 were observed at the MDM Observatory during 2004 and 2005. Our observations are sufficient to resolve the pulsations of all three target stars. We extend the number of known frequencies for PG 0154+182 from one to six, confirm that HS 1824+5745 is a monoperiodic pulsator and extend the number of known frequencies to five for HS 2151+0857. We perform standard tests to search for multiplet structure, measure amplitude variations as pertains to stochastic excitation and examine the mode density to constrain the mode degree ℓ.