读取并绘制极光的视频数据。
themisasi的Python项目详细描述
Themis GBO ASI读卡器
读取并绘制来自python的256x256"高分辨率"themis asi地基成像仪数据。 使用带有单色的Starlight Xpress Lodestar MX716相机,以2002年的原始设计收集主要ASI数据 索尼icx249al成像芯片。 从全尺寸752 x 582像素(512 x 512像素)到256 x 256像素的分区是2x2像素,并通过USB 1.1进行检索以存储磁盘。
此软件包还显示注册的Themis ASI Star 板比例, 为每个像素提供方位角和仰角。
安装
- 安装仅使用numpy读取cdf的cdflib:
pip install -r requirements.txt
- 安装此程序
pip install -e .
您可以从顶部cdflib
目录:
pytest
用法
分析人员使用MIS-ASI数据的主要方法之一是将其加载到三维数组(时间,x,y)中。
单次
本例中ASI视频文件位于~/data/themis
中,并在显示的时间选择Gakona站点。
importthemisasiastadat=ta.load('~/data/themis',site='gako',treq='2011-01-06T17:00:03')
这将返回最接近请求时间的gakona相机的相机图像,以及"az"、"el"校准数据(如果可用)。
THEMIS-ASI输出xarray.dataset, 它被用于地球科学和天文学。 xarray可以被认为是一个"智能"numpy数组,或者一个多维pandas数组。 Themis图像数据堆栈通过以下方式获得:
dat=ta.load(...)imgs=dat['imgs']
dat.time
包含每个图像的近似时间(考虑有限的曝光时间)。dat.x
和dat.y
是简单的像素索引,可能并不经常需要。
图像+方位角,仰角
加载校准数据给出每个像素的方位角、仰角和纬度照相机.
importthemisasiastadat=ta.load('~/data/themis',site='gako',treq='2011-01-06T17:00:03')
如果存在适当的校准文件,dat
还包含"az"、"el"、"lat"、"lon"等,以便使用数据进行多摄像机分析。
坐标转换(可选)
如果需要,使用 pymap3d
pip install pymap3d
然后在python中:
importpymap3daspmrasc,decl=pm.azel2radec(dat.az,dat.el,dat.lat,dat.lon,dat.time)
下载、读取并打印此主数据
使用asyncio
和aiohttp_请求并发下载数据。
每个站点都有一个并发的worker启动,可以跨站点同时下载一次。
因此,如果下载一个网站,一次下载一次。
如果下载5个站点,则按站点在请求的时间内一次下载5个文件。
从THEMIS全天成像仪获取视频数据
数据存储库。
这个
板秤
数据也被下载。
校准文件命名为*asc*.cdf
或*skymap*.sav
示例:2012年2月4日,8 ut gakona
DownloadThemis 2012-02-04T08 gako ~/data
或者通过API:
pip install -r requirements.txt0
使用该api,可以方便地同时遍历多个站点:
pip install -r requirements.txt1
使用校准数据,验证校准数据的时间范围是否适合图像数据的时间范围。 例如,如果在维护期间相机曾在机柜中移动,则1999年的校准数据在2018年可能无效。https://github.com/dib lab/khmer/pull/1430
您可以选择从python中下载:
pip install -r requirements.txt2
在文件中获取时间
便利函数themisasi.io.filetimes(filename)
返回文件中pythondatetime
的列表
视频播放/PNG转换
此示例播放视频内容。
使用-o
选项将帧转储到各个png,以便于来回查看。
校准文件(第二个文件名)是可选的。
pip install -r requirements.txt3
绘制像素时间序列
再次,请确保校准文件适合视频的时间范围--相机可能在维护期间已移动/重新定向。
像素可以通过(方位角、仰角)或(纬度、经度、投影高度[km])指定。
方位角/仰角:
pip install -r requirements.txt4
纬度、经度、投影高度[公里]: 通常最亮的极光在100-110公里的高度范围内,所以通常的近似值是假设"所有"的亮度来自这个区域的一个高度。
pip install -r requirements.txt5
注释
Themis站点地图(2009年)
这是GBO ASI光谱响应:
文章
这些文章对本系统进行了重要的描述。
- mende 2008 ssr
- 基于Themis的彩色仪器:Jackel 2014
资源
- 泰米斯GBO ASI 网站c坐标
- 泰米斯GBO ASI 板比例
- 泰米斯GBO ASI 板秤
- 泰米斯GBO ASI 数据存储库
- 泰米斯GBO ASI 马赛克(所有站点一起)
Matlab
Matlab代码已经过时了,Python版本还有很多:
pip install -r requirements.txt6
数据损坏
我发现idl 8.0在保存字节的结构化数组时有问题。 虽然当前版本的idl可以读取这些损坏的.sav文件,但gdl 0.9.4和scipy0.16.1不能。 我提交了 SCipy补丁 允许读取这些文件,这些文件已合并到SCIPY 0.18.0中。
作为回退,使用 idl 目录。