[论文解读] The Palomar Digital Sky Survey (DPOSS)

S. G. Djorgovski, R. R. Gal+5 more|arXiv (Cornell University)|Sep 15, 1998

Astronomical Observations and Instrumentation参考文献 1被引用 8

一句话总结

帕洛马数字巡天（DPOSS）使用校准至冈恩 gri 系统的数字化 POSS-II 底片，对赤纬 -3° 以北的北天区进行了高动态范围、多波段的数字巡天，极限星等达到 B_lim ~ 22 等。通过先进的底片数字化技术、细致的扫描处理以及广泛的 CCD 校准，该巡天实现了优异的数据质量，生成了包含超过 5000 万个星系和 20 亿颗恒星的星表，具有广泛科学应用价值，并为处理多 terabyte 级天文学数据集提供了重要启示。

ABSTRACT

We describe DPOSS, a new digital survey of the northern sky, based on the POSS-II photographic sky atlas. The survey covers the entire sky north of delta = -3 deg in 3 bands, calibrated to the Gunn $gri$ system, reaching to equivalent limiting magnitude of B_lim ~ 22 mag. As a result of the state-of-the-art digitisation of the plates, detailed processing of the scans, and a very extensive CCD calibration program, the data quality exceedes that of the previous photographically-based efforts. The end product of the survey will be the Palomar-Norris Sky Catalog, anticipated to contain > 50 million galaxies and > 2 billion stars, down to the survey classification limit, ~ 1 mag above the flux detection limit. Numerous scientific projects utilising these data have been started, and we describe briefly some of them; they illustrate the scientific potential of the data, and serve as the scientific verification tests of the survey. Finally, we discuss some general issues posed by the advent of multi-terabyte data sets in astronomy.

研究动机与目标

• 利用数字化的 POSS-II 底片，创建北天区的高动态范围、多波段数字天球巡天。
• 通过先进的底片数字化与校准技术，实现亚角秒级的天体测量精度和高 photometric 精度。
• 生成一个包含超过 5000 万个星系和 20 亿颗恒星的综合性星表，其 B 波段深度达到约 23 等。
• 作为大规模数据驱动天文学的科学验证平台，测试多 terabyte 级数据集的实用价值。
• 应对数字时代中管理、处理和分析多 terabyte 级天文学数据集所面临的挑战。

提出的方法

• 使用最先进的扫描技术对 POSS-II 摄影底片进行高空间分辨率数字化。
• 应用详细的图像处理算法，校正底片的畸变、照度梯度和噪声。
• 在三个波段（g, r, i）内进行广泛的基于 CCD 的测光校准，确保与冈恩 gri 系统的一致性。
• 采用天体测量解算方案，在整个巡天区域实现亚角秒级的位置精度。
• 实施自动源检测与测光测量流水线，对源进行分类与星表化处理。
• 开发专为处理大规模、多 terabyte 级天文学数据集而优化的数据减深深度。

实验结果

研究问题

• RQ1 从数字化摄影底片衍生的大规模数字天球巡天中，可实现的测光与天体测量精度如何？
• RQ2 如何有效管理与处理多 terabyte 级数字天球巡天数据，以支持科学发现？
• RQ3 DPOSS 巡天的源检测与分类极限是什么？与以往的摄影巡天相比有何差异？
• RQ4 具有 22 等星等深度的高动态范围、多波段数字天球巡天，能支持哪些科学项目？
• RQ5 DPOSS 的数据质量与校准精度与早期基于摄影的天球巡天相比如何？

主要发现

• DPOSS 巡天的极限星等达到 B_lim ~ 22 等，显著深于以往的摄影巡天。
• g、r 和 i 波段的测光校准准确且与标准冈恩 gri 系统一致，支持可靠的多波段测光。
• 最终星表预计包含超过 5000 万个星系和超过 20 亿颗恒星，深度达到比流量检测极限高约 1 个星等。
• 由于采用了先进的数字化与处理技术，其数据质量优于早期基于摄影的巡天。
• 该巡天已成功支持多个科学项目，作为数据处理流水线与星表的科学验证测试平台。
• 本工作凸显了现代天文学中管理与分析多 terabyte 级天文学数据集所面临的挑战与机遇。