第三届中国虚拟天文台研讨会☆武汉☆ 2004.12.1-3

多波段数据交叉证认工具的实现

China-VO 项目组中国科学院国家天文台

高丹

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

1 2d r r

2 21 2d r r

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

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

1 2

cos 2

1 2

r rRAa RAb

DECa DECb

DECa DECb r r

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

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

Q & A

?www. .org

Thank You