observatoires virtuels: (i) cas d'étude (ii) situation internationale (iii) projets à venir...
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Observatoires virtuels:(i) cas d'étude(ii) situation internationale(iii) projets à venir
Jacquey, C., N. André, V. Génot, B. Cecconi, J. Aboudarham, K. Bocchialini, F. Paletou, B. Lavraud, M. Gangloff, G. Chanteur, C. Harvey
Atelier PNST, 27 Mars 2008
Conclusions (extrait planche de Karine)
Forte croissance du volume, de la diversité et de la complexité des données
Développement des simulations
Progrès rapides des technologies informatiques
L’Observatoire Virtuel est l’outil de demain
Pour servir la communauté du PNST, les 3 centres/services de données - s’impliquent fortement dans le développement des outils, des services et des observatoires virtuels;- travaillent ensemble et portent ou participent ensemble à des projets internationaux, Européens (FP6, FP7)
Héliosphère, relation Soleil-Terre, Météorologie de l’espace
Messenger
VEX MEX
Ulysses
STEREOA and B
Around the Earth: ACE, WINDTHEMIS, CLUSTER, GEOTAIL, …
shockCom
pressed solar w
ind
Energetic
particles
ejecta
August 15, 2007
Ex.: Prangé et al., Nature, 2004
Observatoire héliosphérique:propagation des CME, CIR, relation Soleil-Terre
SOHO, STEREO, SOLAR-B, RHESSI,Ground observatories
Continuous solar observations:
Constellation of probes distributed at large scale :Heliospheric probes: STEREO-A/B, ULYSSES, VOYAGER
Planetary probes: MESSENGER, VEX, MEX, MGS, CASSINI
Constellation of probes distributed at medium scale around the Earth orbit:ACE, WIND, THEMIS, GOES, GEOTAIL, CLUSTER, LANL
Two sub-constellations in small scale cluster configuration
THEMIS, CLUSTER,
+ detailed earth-ionosphere data
+ astronomical observations (aurora)
WIND
ACE
106 km
Magnétosphère
P1
P2
P3
P4
GOES-12
P5
Geotail
GOES-11
CLUSTER
POLAR
Planétologie/Plasmas
Planetary space weatherExemples:
Reconfiguration magnétique de la magnétosphère de Saturne (cf. Planche N. André)Comète Holmes (cf poster N. André)
17P/Holmes
Challenges of a VO of planetology (1)
Challenges of a VO of planetology (2)Study types:Case studiesStatistical/systematical studiesSimulationTheory
FieldsPlasmaComparative studiesHeliophysics studiesGlobal (inter-nodes) planetary studies
Type of ressources (data, services, tools, …):Plasmas, E-B fieldsNeutral (atmosphere, exosphere, other..)Dust, RingsSmall bodiesPlanetary surface, volcanism, …Solar observations…Models, simulation codesData analysis toolsData treatment tools …
Two levels:-Intra-thematics: only dealing with plasma ressources, BUT, interacting with other plasma Vos (HELIO, US-VOs)-Inter-thematics: exchanging ressources with different thematics
the Big Challenge…and a strong justification of a planetary VO
Observatoires virtuels
Observatoire Virtuel
Besoins (croîssant) de la communauté:
D’exploiter de multiples jeux de données d’origine et de nature diverses
D’exploiter des données en masse
D’exploiter des résultats de simulation/modélisation
De disposer de services de recherche, de visualisations, d’exploitation, …
Standardisation, automatisation
Évolution en cours: les Observatoires Virtuels
OV dans le monde (domaine du PNST)
VSOVHO
VSTOVSPO
VMO(U)VMO(G)VitMOViRBO
EGSOHELIO-2
EUROPLANET/IDIS…?
Cf. Harvey et al., 2008
Fédération de centres de données ou de services
Nécessite de mettre au point une langue commune pour décrire les données de façon interprétable par les machines
Pour les plasmas: SPASEEn astronomie: IVOA
Collaboration CDPP, CAA, CL, QSASUn bébé OV
Concept d’échange de tables d’événements et d’objets de données, Génot et al., 2007
Point central dans V(HO)2, HELIO et HELIO-2
CU-1 (magnétosphère): caractérisation du courant à travers la queue avec CLUSTER
Based on CLUSTER data when it encircles the neutral sheet.(i) Current density, profile, gradient(ii) Thickness, location, motion(iii) Distribution function (i+ and e-),
flows, …(iv) Turbulence/wave level and
spectra(v) …
Influence factor:(i) Solar Wind pressure(ii) IMF(iii) Geomagnetic activity:
- State of the ionosphere.- Oxygen abundance- Ring current intensity
Use Case: the main steps
Access and extractionof ACE/WIND/GEOTAIL
Interplanetary data
Access and extractionof ground
(AE, AL, SYM, DST) data
Access and extractionof modelisation or
simulation data(Tsyganenko, CCMC, …)
Selectionof the periods
of NS encirclingcondition
Usertools
Basic treatments
Form
attin
g
Data
mer
ging
Time shifting
ResultsCataloguesMapsModels
Selectionof the periods
of NS encirclingcondition
AMDA
Access and extractionof ground
(AE, AL, SYM, DST) data
Access and extractionof ACE/WIND/GEOTAIL
Interplanetary data
CDAWeb, CDPP, AMDA, DARTS, … CAA
Access and extractionof CLUSTER data
Access and extractionof CLUSTER data
Specifictools
Specifictools
CL
Generictools
Generictools
CL, QSAS or AMDA
Creation of time-tables on AMDA/CDPP
TT1, time-table listing the periods when the conditions are fulfilled
TT2, extended time-table
AMDA-Automated search
-Visual search Time-Tables
CAAValidated high resolution
CLUSTER data
CL
QSAS
Standardisedsub-databases
Other?
CDAWeb
DARTS
CDPP/CESRTHEMIS database
SSLTHEMIS database
Other?
Time-Tables
First step: producing sub-databases corresponding to the time-tables
Time-Tables
Data, parameters Data, parameters
User tools
Step 2: catalogues
T_Start T_End P1 … PN Q1 … QM …
T_Start T_End P1 … PN Q1 … QM …
T_Start T_End P1 … PN Q1 … QM …
T_Start T_End P1 … PN Q1 … QM …
T_Start T_End P1 … PN Q1 … QM …
AMDA,SSCWeb or
other services
CAA, CDAweb,CDPP or otherdata centres
QSAS, CL,AMDA or
other tools
Time-table:T1 – T2T1 – T2….
AMDA
USER
Computationof P1, ..,PN
CAA
Catalogue:T1, T2, P1, …, PN
Sub-database
Catalogue:T1, T2, P1, …, PN, Q1, …,QN
Future: Archiving the catalogues for availability to the community
QSASor CL
CDPP
CDAweb
DARTS
USER
Catalogues and associated tools available at the data centres
Ion flux : MESSENGER-EPPS
Ion flux : VEX-ASPERA4
Ion flux : STEREO/A-IMPACT
Ion temperature : ACE-SWE
Ion flux : STEREO/B-IMPACT
Ion temperature : ULYSSES-SWOOPS
00:00 04:00 08:00 12:00 16:00 20:00 24:00
Ion flux : MEX-ASPERA3
X-ray GOES
SOL/Workspace/Composer PLAS/Workspace/Composer
General functions
TimetoolsSOL/tools
PLAStools
CD
PP
CDPPCDPP
BASS2000
BASS2000
MEDOC
Timetools
Virtual Heliophysics Monitor
FP7: HELIO-2
Données solairesspatiales
Données solairessol
Données plasmasIn situ
Données planéto-plasmas
Outils et services:
-Propagation-Reconnaissance
de forme-Visualisation-Recherche automatisée
-….
4-D HeliosphereRelation soleil-terre
Planetary Space weather
FP7: EUROPLANET/IDIS
PlasmasSurface/Interiors
AtmosphereSmallbodies
IDIS
Quelle langage commun? IVOA-modifié, SPASE-modifié?
CDPP: leader de la tache: “définition du modèle de données”.
Un OV magnétosphère?
Un OV Ionosphere/thermosphere ?
Un OV magnétosphère/Ionosphere/thermosphere ?
Un OV “space weather”?
En Europe?
Conclusions (extrait planche de Karine)
Forte croissance du volume, de la diversité et de la complexité des données
Développement des simulations
Progrès rapides des technologies informatiques
L’Observatoire Virtuel est l’outil de demain
Pour servir la communauté du PNST, les 3 centres/services de données - s’impliquent fortement dans le développement des outils, des services et des observatoires virtuels;- travaillent ensemble et portent ou participent ensemble à des projets internationaux, Européens (FP6, FP7)
Etudes pour la météorologie de l’espace
Surface et couronne solaires
MagnétosphèrePlanétos-plasmas
Météorologie de l’espace
Héliosphère
Ionosphère
Astro:Vis, UVRadio
AtmosphèreContrôle satellites
GPS…
ModélisationSimulation
Construction d’un OV: mode d’emploi
1) Analyse de cas d’utilisation (scénarii d’études)
2) Identification et hierarchisation des besoins des utilisateurs
3) Spécification du système à développer
4) Défintion d’un “modèle de données”, i.e., une langue commune pour décrire les données
5) Protocoles d’échanges et d’accès
6) Outils et services
Use Case: the main steps
Access and extractionof ACE/WIND/GEOTAIL
Interplanetary data
Access and extractionof ground
(AE, AL, SYM, DST) data
Access and extractionof modelisation or
simulation data(Tsyganenko, CCMC, …)
Selectionof the periods
of NS encirclingcondition
Usertools
Basic treatments
Form
attin
g
Data
mer
ging
Time shifting
ResultsCataloguesMapsModels
Selectionof the periods
of NS encirclingcondition
AMDA
Access and extractionof ground
(AE, AL, SYM, DST) data
Access and extractionof ACE/WIND/GEOTAIL
Interplanetary data
CDAWeb, CDPP, AMDA, DARTS, … CAA
Access and extractionof CLUSTER data
Access and extractionof CLUSTER data
Specifictools
Specifictools
CL
Generictools
Generictools
CL, QSAS or AMDA
Data search
User requirements and basic specification
1) Finding the period of interests tool for searching events
2) Finding the data of interest for the periods of the interest search engine, standardisation of the data description
3) Extracting the data data access and extract system, standardisation of the data description
4) Finding and accessing to the data documentation documentation access and extract system, standardisation of the documentation description
5) Making the data ready for combined use TOOLS: formatting, projection, SW propagation, coordinate transform,…
6) Exploiting the data with generic tools standardisation (optionally on the fly) of the data
7) Exploiting the data with specific tools
8) Comparing to model or simulation results interface obs./simu
Science Case:study and characterisation of the local
properties of the cross-tail current Based on CLUSTER data when it
encircles the neutral sheet.(i) Current density, profile, gradient(ii) Thickness, location, motion(iii) Distribution function (i+ and e-),
flows, …(iv) Turbulence/wave level and
spectra(v) …
Influence factor:(i) Solar Wind pressure(ii) IMF(iii) Geomagnetic activity:
- State of the ionosphere.- Oxygen abundance- Ring current intensity
Challenges of a VO of planetology (2)Study types:Case studiesStatistical/systematical studiesSimulationTheory
FieldsPlasmaComparative studiesHeliophysics studiesGlobal (inter-nodes) planetary studies
Type of ressources (data, services, tools, …):Plasmas, E-B fieldsNeutral (atmosphere, exosphere, other..)Dust, RingsSmall bodiesPlanetary surface, volcanism, …Solar observations…Models, simulation codesData analysis toolsData treatment tools …
Two levels:-Intra-thematics: only dealing with plasma ressources, BUT, interacting with other plasma Vos (HELIO, US-VOs)-Inter-thematics: exchanging ressources with different thematics
the Big Challenge…and a strong justification of a planetary VO
Cas d’utilisation1) Un cas d’étude scientifique
ex. Caractérisation du courant à travers la queue, propagation des CME, disruption de queue de comète, reconfiguration magnétique à Saturne, …
2) Cas d’utilisation = scénarii d’études Analyse des besoins Comment le chercheur procède t’il? De quelle ressources a t’il besoin? De quels outils, modèles, etc…? Quelles étapes sont “stérilement” coûteuses en temps et
en sueur?
3) Identification et hierarchisation des besoins des utilisateurs
4) Spécifications du système à développer
Requirements for Heliophysics, Sun-Earth relationships, space weather studies
Acces to heliospheric model results
Tools for predicting disturbance propagation in the heliosphere
Access to solar catalogues
… Need of
Situation in Europe
Data centre in France
Messenger
VEX MEX
Ulysses
STEREOA and B
Around the Earth: ACE, WINDTHEMIS, CLUSTER, GEOTAIL, …
shockCom
pressed solar w
ind
Energetic
particles
ejecta
August 15, 2007
