多波段数据交叉证认工具的实现

多波段数据交叉证认工具的实现 高丹 China-VO项目组中国科学院国家天文台第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认的必要性 • 随着科学技术的发展，天文学进入了全波段巡天观测阶段，形成了多波段天文学，来自各个波段的巡天和观测数据急剧增长，如何将这些星表统一起来以探测和研究天体在各波段的特性，这就需要星表之间的交叉证认。 • 为了使用的方便，将数据系统列表化是非常重要的。另外，这也可以减少对以前观测过的源的重复观测。第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认的意义 • 以源的位置为参量，将存在于不同数据库中的源联系起来，用以加深对证认源的新的天文理解。 • 将各波段的星表和图像等数据联系起来，需要交叉证认来提取各种参数，从而获得多波段数据，从而可以研究天体在多维参数空间中的分布。提取的天体的信息越多，越有利于天体的分类。 • 结合数据挖掘工具第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

color–color diagrams 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认的目的 • 建立一个友好的用户界面，使得用户从远端也能交叉证认不同波段的星表，获得多波段数据。用户可以选择交叉证认用户自己的数据，也可以是其他数据库数据，如SDSS、2MASS、SIMBAD。第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认的概念 • 输入不同波段两个星表数据，对于以一个星表中的每一个源，都在另一个星表中寻找对应体 • 以源的位置为纽带，将不同数据库中的数据联系起来，从而获得多波段数据。第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认的方法 • 输入：两个星表 • 星表A：包含那些需要寻找对应体的源 • 星表B：在该星表中寻找对应体 • 如果两个源之间的角距离d满足:d <= d_max，则这两个源被认为是匹配的对应体 • 输出：一个新的文件，它的每一行包括星表A的所有参数星表B的所有参数两个对应源之间的角距离第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认的方法 对应体交叉证认半径满足下式： or d是两个源之间的角距离，r1和r2为两个星表的误差半径第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

对应体 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

对应体分类 • 一对一的源：表示该A星表中的源在B星表中只有一个对应体 • 一对多的源：表示该A星表中的源在B星表中有多于一个源与之对应同覆盖天区范围内： • 一对无的源：表示该A星表中的源在同覆盖天区范围内的B星表中没有源与之对应 • 无对一的源：表示在同覆盖天区范围内的B星表中没有成为A星表中源的对应体的源第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

示例1 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

示例2 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认工具实现 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认工具实现方法 • 输入星表是文本形式 • 若星表文件较大可将星表分区(n2) • 以小表为中心 • 判断赤径赤纬格式时分秒或度分秒，把时分秒转换单位为度。 • 划定两星表同天区范围 RA<=min(max(RAa),max(RAb)) RA>=max(min(RAa),min(RAb)) 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

星表分区示例 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认工具实现方法 • 画框：（在框的范围内才可能是对应体） • 判断对应体：d2<r12+r22 • 输出文件分类：一对一、一对多、一对无、无对一第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认工具应用举例 • ROSAT全天巡天亮源星表 x射线波段 • 表中列有ROSAT源的名字、赤道坐标、坐标的误差、源的计数率(CR)及其误差、背景计数率、曝光时间、硬度比HR1和HR2及其误差、源的扩展性(ext)、源的扩展性的可能性(ext1)和源探测的可能性 • 第谷星表(TRC) 可见光波段 • 表中列有B波段星等(BT)、V波段星等(VT) 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认工具应用举例 • 从一对一的输出文件中抽取三个参数 BT、VT、arc-cpa(CR)星等计数其中arc-cpa(CR)来自原星表A（ ROSAT亮源表） BT、VT来自原星表B（第谷星表） • 计算BT-VT , BT+2.5lg(arc-cpa) • 做色星等图第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

交叉证认应用举例 第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

未来工作展望 • 界面更友好 • 输入均可选择任意数据库或文本文件 • 做成可在互联网上应用的服务 • 对一对多的情况进行概率分析，找出最有可能的对应体 • 数据挖掘工具对多波段数据进行分析，例如：复杂形态的证认，大样本的交叉证认，发现稀有天体和一些天体的时间演化序列。第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆2004.12.1-3

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