大型天文数据库与虚拟天文台

大型天文数据库与虚拟天文台,崔辰州,2001年9月3日LAMOST，国家天文台,引言迎接数据量极为丰富的天文学新时代,从射线、X射线、紫外、光学、红外到射电上T量级的数据量、数十亿颗源、每个源又有数十上百个参量,天文数据的分类,图像数据特定时间（历元）、特定波段天空的二维图像可用成像仪（CCD）或数据处理得到星表一般从图象处理得到分光、偏振数据可以提供天体的距离、化学组成、动力学等信息时域数据快速移动天体、变星模拟数据借助计算机强大的数据处理能力（宇宙的大尺度结构、恒星星系的形成和演化）,地基巡天数据地基天文台观测数据空间天文台观测数据,大型天文数据系统,从数据类型、数据量、数据内容来介绍,地基巡天数据,DigitizedPalomarObservatorySkySurvey,DPOSS,以POSSII为基础三个光学波段（g、r、i）的北天巡天每个波段40个参量极限蓝星等B22SKICAT软件(SKyImageCatalogingandAnalysisTool)星表保存在一个关系型数据库中,五千万到一亿个星系10到20亿颗恒星每个目标一百多个属性蓝端极限星等2221等以上天体恒星星系分类准确率90以上总数据量3T左右，完成后将释放,地基巡天数据,DPOSS,最终产品将是PNSC（PalomarNorrisSkyCatalog）,地基巡天数据,DPOSS,致密星系团Hickson53,地基巡天数据,USNO-A2,全天巡天对POSS-I的O、E波段底片，英国科学研究学会SRC-J巡天底片，欧南台ESO-R巡天底片进行数字化，总数据量超过10TB。五亿颗原始源，极限星等B20天体信息包括：天体坐标（J2000历元）、红蓝星等,地基巡天数据,USNO-A2,USNO-A2星表中恒星分布,地基巡天数据,SDSS,SloanDigitalSkySurvey第一个北银极半球CCD光谱巡天1万平方度五个波段收录1亿个源，包括星系、类星体、恒星原始数据量超过40TB处理后约为1TB，包括：1百万条光谱、一亿个源的坐标图像参数数据、每个天体在每个波段的缩略图,地基巡天数据,SDSS,Galaxiesvs.Redshift,旨在寻找微引力透镜、射线暴、近地小行星、其他太阳系天体等时变目标的试验和巡天计划,地基巡天数据,1997BR,地基巡天数据,MACHO,利用微引力透镜效应寻找大质量致密银晕天体（MACHO），比如褐矮星、行星Mt.Stromlo天文台50英寸望远镜双通道8个20482048的CCD每晚几个GB的数据量整个巡天计划10万张图，7TB的数据量由于经费原因，数据仅限于MACHO成员使用,Mt.Stromlo天文台,地基巡天数据,ROTSE,RoboticOpticalTransientSearchExperiment自动光学快速搜寻试验,主要搜寻目标是暴的光学对应体1998年开始，48个长焦距照相机阵每晚两遍对全天拍照极限星等15.5原始数据约4TB，由于经费限制阻止了数据的开放过程现在使用4个0.5米口径视场2度的望远镜进行全自动巡天，极限星等1819,地基巡天数据,ROTSE,A,B,D,C,地基巡天数据,NEAT,NEAT、Catalina、LINEAR、LONEOS、Spacewatch以发现和研究近地天体，小行星和彗星，为目的的巡天项目这些计划总的数据每晚可产生200GB现在得到的数据约10TB，并在不断增长中NEAT（NearEarthAsteroidTracking）是此类项目中唯一一个提供数据访问的计划,地基巡天数据,NEAT,1997年11月发现的近地小行星WUZZ,地基巡天数据,2MASS,TwoMicronAll-SkySurvey近红外全天巡天计划J、H、KS波段1997年春2000年2002年将公布最后星表，LAMOST现有部分数据（2DVD）两台1.3米望远镜（HopkinsAZ和CTIOChile）12TB图像数据100万星系3亿颗恒星,地基巡天数据,2MASS,数字星图100万张8X16分辨率4星表3亿颗恒星的坐标、流量扩展星表50万星系和其他天体的坐标、星等,最终的数据产品：,地基巡天数据,2MASS,地基巡天数据,2MASS,巡天覆盖截至2000年10月25,地基巡天数据,NVSS,NRAOVeryLargeArraySkySurvey国立射电天文台甚大阵巡天向公众开放的射电连续谱巡天覆盖-40度以北的天区180万个离散射电源的总强度和线偏振数据StokesI,Q,U,数据产品2326幅44度StokesI、Q、U三参量图像离散元表空间分辨率45，极限强度2.5mJy数据可通过匿名FTP、WWW方式访问,地基巡天数据,NVSS,地基巡天数据,NVSS,地基巡天数据,FIRST,TheFaintImagesoftheRadioSkyatTwenty-cmsurvey正在进行中的射电巡天计划覆盖南北两银极附近一万平方度的天区数据及时释放,地基天文台观测数据,价值很高、数据格式千差万别数据的复杂性和资金的短缺限制了数据的整理和共享对主要天文台的观测数据进行整理是十分紧迫的任务,MaunaKea,地基天文台观测数据,NOAO,“save-the-bits”：整理望远镜的观测数据（正在进行中）10TB,美国国立光学天文台,地基天文台观测数据,NRAO,已经对自己拥有的数据进行了整理归档10TB,美国国立射电天文台,地基天文台观测数据,ESO,较早认识到数据归档重要性的天文台对4台8米的望远镜采用统一自动的数据采集归档机制20TB每年总数据量达数百TB,欧洲南方天文台,VLTofESO,地基天文台观测数据,NAOC,我国各大天文台站,地基天文台观测数据,NAOC,主要数据源,兴隆2.16米光学望远镜的观测数据60/90cm施密特望远镜的BATC巡天观测数据60cm光学望远镜的超新星巡天观测数据,地基天文台观测数据,NAOC,主要数据源,密云米波综合孔径望远镜巡天观测资料,地基天文台观测数据,NAOC,主要数据源,怀柔太阳磁场望远镜观测数据10cm射电望远镜观测数据,地基天文台观测数据,NAOC,主要数据源,上海余山1.56望远镜观测数据紫金山天文台德令哈站13.7m射电望远镜观测数据云南1米光学望远镜的观测数据,LAMOST空间太阳望远镜（SST）五百米口径射电望远镜（FAST）清华大学硬X射线天文卫星,地基天文台观测数据,NAOC,主要数据源,NASA空间天文台观测数据,数据珍贵科学价值高数据结构相对简单归档情况良好,已经飞出太阳系的旅行者2号,空间天文台观测数据,MAST,MultimissionArchiveattheSTScI光学、紫外、近红外波段交叉证认工具单一任务数据查询图像光谱预览旗舰数据产品：HST（已在加拿大、欧洲、日本做了镜像）总数据量10TB,空间天文台观测数据,MAST,数据涉及的空间观测计划,HSTIUE(InternationalUltravioletExlorer)FIRSTDSSROSAT,空间天文台观测数据,IRSA,NASA红外数据处理分析中心红外科学数据库红外波段数据在软件开发和互联网服务方面处于领先地位提供交叉证认、图像数据查询浏览服务总数据量15TB,空间天文台观测数据,IRSA,数据涉及的空间观测计划,2MASSSIRTFISOIRAS,IRASISSAimagecoverage,空间天文台观测数据,HEASARC,高能天体物理科学数据研究中心紫外、X射线、射线收录有近30年来20多个天文观测项目的数据5TBFTP、WWW、Skyview,ROSAT卫星,空间天文台观测数据,HEASARC,Skyview,最强大的功能是按照用户指定的格式将数据进行投影和坐标转换,空间天文台观测数据,HEASARC,数据涉及的空间观测计划,ROSATHEAO1and2ChandraXMM,XMM,其他天文数据中心,NSSDC（国家空间科学数据中心）PDS（行星数据中心）NED（NASA河外数据中心）CADC（加拿大天文数据中心）,VirtualObservatorys,原始数据，无论得来的多么艰难、有多么高的科学价值，不有效地利用就像垃圾一样！如何在数据的海洋中有效地发掘知识？我们现在已经学会如何去收集大量的数据，但我们如何去高效的利用它们？,VirtualObservatorys,数据的融合数据的挖掘和知识的发现,虚拟天文台最重要的两项任务,VO,天文数据互联,网络语言XML各种网络协议TCP/IP简单对象访问协议SOAP网络服务描述语言WSDL标准化的元数据描述高性能的数据交换格式（FITS？）数据中心的高速网络连接,数据互联的基础,VO,数据挖掘和知识发现,分类技术聚类技术大数据量统计分析技术数据可视化技术,它为己用、洋为中用把现成的数据管理方法和软件分析技术运用到天文和天体物理中来,VO,数据挖掘和知识发现