IDL - 天文资源 SUCSS巡天战略 LAMOST巡天战略沈世银上海天文台Guangzhou 2007Guangzhou 2007IDL语言在天文学中的应用王凤飞 中科院国家天文台Chinese Virtual Observatory11.20-11.21,2007China-VO, GuangzhouIDL语言的特点1、IDLVC 菜单的定制、消息的传递、类的定义与继承2、IDLVB 可视化界面的设计、语言的通俗易懂、编程的入门3、IDLJAVA 从跨平台的移植来说4、IDLFORTRAN从函数、子程序的调用、数据传递、语言风格、语言组织等来说5、IDLMATLAB提供了大量封装和参数化了的数学函数6、IDLOPENGLIDL的提供了丰富的二维、三维图形图像类此外，应用IDL可以快速的开发出功能强大的三维图形图像处理软件和三维GIS应用系统。11.20-11.21,2007China-VO, GuangzhouIDL语言的特点擅长于处理矢量或数组数据 有大量的IDL命令用于创建不同数据类型的矢量和数组。特别是，有许多创建各类数据类型的数组的函数，该数组的每个元素的初始值为零，而且还有许多创建各类数据类型的数组的函数，该数组的每个元素的初始值为其在数组中的索引位置。动态改变变量的属性 IDL最强大的功能之一是大多数过程或函数都能在任何数据类型或组织结构上生效。这是因为IDL在运行时能改变变量的数据类型和组织结构（像世界上其他强大的事物一样，这种动态改变变量的属性的能力也有潜在的巨大危险！必须小心，确信知道正在使用哪种数据）。11.20-11.21,2007China-VO, Guangzhou天文中为什么使用IDL？节省时间，把更多的时间用在科学研究上 -采用IDL我们在三年项目进展中减少了超过一年的工作量。 Paul Scowen NASA哈勃望远镜修正小组成员 分享你的工作成果 -和使用IDL的你的同行分享代码.功能强大的天文库 -IDL Astronomy Users LibraryIDL：天文学家的新选择oFortran/C/C+高的程序运行效率不适合交互的数据处理（图像）oIRAF,MIDAS 专业的交互式天文处理平台封闭式的程序库，需要专业人员维护oMATHEMATICA, MATLAB 交互式，支持数学符号运算缺少天文专业的程序库（FITS I/O, 天体测量，图像/光谱处理）oSM，PGPLOTn图形显示单一功能。 IDL源码的长度相当于源码的长度相当于FORTRAN或或C的的1/5IDL的天文资源o通用的天文资源库：The IDL Astronomy Users Library nAstronomical Utilities nDAOPHOT-Type Photometry Procedures nDatabase Procedures nDisk I/O (e.g. IRAF files) nFITS Header Astrometry WCS FITS I/O FITS ASCII & Binary Table I/O FITS Binary Table Extensions I/O nSTSDAS Image manipulation nImage Manipulation nMath and Statistics nPlotting Procedures nRobust Statistics Procedures nIDL Structure procedures nSTSDAS (Binary) Table I/O nWeb Socket Procedures nTV Display Procedures nMiscellaneous (Non-Astronomy) Procedures 其它专业性的天文资源库ohttp:/idlastro.gsfc.nasa.gov/other_url.html n仪器相关仪器相关oHubble: ACS analysis software NICMOSlook oSpitzer: SMART (IRS Spectroscopy Modeling Analysis and Reduction Tool) oHershel: SPIRE Photometer Simulator (SPS) oGALEX: GALEXSpec oSDSS spectroscopy software: IDLSPEC2D , IDLUTILSn技术相关技术相关oAdaptive Optics Software oIntegral Field Spectroscopy Software：P3d， PINGSoftoInterferometry: OysternVO相关相关oNOAO：Virtual Observatory Libraries for IDL o(GAVO) web services from IDL oAladin Interface n其它其它oCHIANTI: Emission Line Spectroscopy HII region： HIIphotoCosmology: ICOSMO DL：XIDL software oGravitational lensng:MRLENS Photoionization Modeling: ITERAoSolar Software Library Solar Stellar Spectrograph (SSS) IDL Libraries Browser and searchohttp:/www.astro.washington.edu/docs/idl/htmlhelp/index.htmlnKeyword search in 50 IDL astronomical librariesnOut of date? updated on 21-Dec-2000oNew collection and search engine?nVO: data mining Function search?oChina-VO? Part IIoSCUSS 巡天战略oLAMOST 巡天战略SCUSS： South Galactic Cap U-band Sky Survey o3700 sq deg （b-10)oMain scientific goal: input source catalogue for LAMOST SCUSS: instrumento(2.3 m) Bok Telescope on Kitt Peak of Steward Observatory o4K x 4K CCDo 1 deg x 1 deg FOVSCUSS: 巡天设计o3700 fieldsnEach field: 5 minutes exposure, 3 dithered pointingoAccomplished in 3 yearsneach year：Oct, Nov, Deco巡天设计的要求n最大化的巡天效率o避免在巡天后期出现在可观测时间无field可观测，即所有可观测field都已经被观测n最低的大气质量要求 airmass 1.5o尽可能在较高的天顶距进行field的观测n尽量连续的观测天区n可动态调整的观测计划o可模拟整个巡天过程（综合考虑坏天气的可能等）o可计算和判断在任意一时刻的最佳观测天区SCUSS巡天战略的设计思路o计算每个天区的总的可观测时长n测光夜：月相0.05n测光夜的可观测时长： Kitt Peak的天文晨昏蒙影时刻o计算任意时刻可观测天区的大气质量o采用随机数方法模拟坏的观测天气o在任意时刻，以可观测天区的可观测时长和大气质量作为权重，优选最佳的观测天区n可观测时长越段，权重越大n大气质量越大，权重越大oCode：IDL nwith great help from Astronomical Utilities in the IDL Astronomy Users Library SCUSS巡天战略的结果o效率: 98%o平均Airmass 1.3LAMOST 巡天战略：SSSo有效的解决光纤分配方案n基于输入星表的优先级n最大密度和均匀分布原则算法o星系巡天和银河系巡天合二为一n星系：要求完备性，较高的优先级，用于tile的制定n恒星：不要求完备性，使用闲置光纤，大大提高光纤的利用率LAMOST巡天战略：Plate的选择和分配o在任意观测时刻如何选择观测的Plate？nLAMOST中天性质的观测模式o追求较高的大气质量o最大的巡天效率o连续的观测天区o以上条件：矛盾与否？n现在SSS中选择Dec最小Plate的方案o仅满足连续观测天区o没有对巡天效率和大气质量进行优化LAMOST巡天战略模拟o天气条件n随机数模拟比用历史天气更好：增加了随机性和不确定性o月相n不同的观测目标需要的月相条件不同n是否可以在把银盘巡天（亮月夜）和其它灰月夜，暗月夜巡天的目标和判决进行有效区分的基础上统一模拟o可以在任意给定时刻，动态判断观测何种目标o视场中央亮星对巡天战略的影响n见最近一期的LAMOST简报谢谢