LAMOST目前作為天體光譜獲取率最高的天文望遠鏡是進行大視場、大樣本天文學研究的有力工具,其最新一期釋放的數(shù)據(jù)集已經(jīng)超過1000萬條光譜,是世界上第一個獲取光譜數(shù)據(jù)超過千萬量級的望遠鏡設備。本文主要針對LAMOST所獲取的海量天體光譜數(shù)據(jù),進行天體光譜自動處理算法,特別是恒星大氣參數(shù)的自動測量算法方面的研究。在恒星光譜中,線指數(shù)能夠較好地保留恒星的物理特征信息,利用線指數(shù)這一物理特征對恒星進行參數(shù)測量能有效解決高維光譜數(shù)據(jù)運算復雜度較高的問題。本文即是基于LAMOST望遠鏡觀測光譜數(shù)據(jù),采取線指數(shù)作為主要輸入特征,研究分析了極端隨機樹（Extremely Randomized Trees,Extra-Trees）、極端梯度提升樹（Extreme Gradient Boosting,XGBoost）兩種集成樹模型在A型恒星大氣物理參數(shù)自動測量方面的應用。工作內(nèi)容主要包括:（1）設計并實現(xiàn)了基于極端隨機樹模型（Extra-Trees）的恒星光譜參數(shù)測量算法。利用LAMOST-DR6中A型恒星光譜數(shù)據(jù)集進行了一系列的實驗測試,詳細進行了基于該算法下26個線指數(shù)與恒星有效溫度、表面重力及金屬... 

【文章來源】：遼寧科技大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

LAMOST示意圖

遼寧科技大學碩士學位論文3表1.1現(xiàn)有主要天文觀測項目的基本性能指標對比表Tab.1.1Comparisontableofbasicperformanceindicatorsofexistingmainastronomicalobservationprojects望遠鏡指標LAMOSTSDSS2dFSST視場5°3°2°3.5°口徑4.0m2.5m3.9m8.0m光纖數(shù)4000根660根400根1-3根焦比F/5F/5F/3.5F/1.8性能指數(shù)QI6400041256400192圖1.2LAMOST結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.2SchematicdiagramofLAMOSTstructure1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前用于恒星大氣物理參數(shù)自動測量的方法大體可以分為模板匹配法和回歸方法。所謂模板匹配，是指計算待測光譜與光譜庫中光譜的距離，而與待測光譜距離最近的光譜所對應的恒星大氣物理參數(shù)值即為該待測光譜的恒星大氣物理參數(shù)。Xiang等人開發(fā)的LSP3通過將目標光譜與ELODIE庫提供的模板進行互相關(guān)來確定徑向速度。對于恒星大氣參數(shù)的確定，使用的是MILES庫中的模板，該模板具有類似于LAMOST光譜的光譜分辨能力，并經(jīng)過精確的流量校準

遼寧科技大學碩士學位論文72.天體光譜數(shù)據(jù)介紹2.1恒星的分類恒星種類繁多，各具特色，依據(jù)恒星光譜中的某些特征與譜線和譜帶，以及這些譜線和譜帶的相對強度，同時也考慮連續(xù)譜的能量分布，哈佛大學天文臺建立了一種恒星序列分類法，將恒星分為O、B、A、F、G、K、M等光譜型，如圖2.1所示。從O型到M型，恒星的溫度由高到低。O型、B型和A型恒星溫度較高稱為早型星，而K型和M型恒星溫度較低稱為晚型星。圖2.1恒星的哈佛分類系統(tǒng)Fig.2.1StellarHarvardClassificationSystem恒星是由引力凝聚在一起的球型發(fā)光等離子體，它們的性質(zhì)主要由兩個參數(shù)決定：一個是恒星表面的溫度，另一個是恒星的光度，也就是恒星的絕對星等。恒星的溫度相對于光度的圖，叫做赫羅圖（Hertzsprung-Russelldiagram，簡寫為H-Rdiagram或HRD），如圖2.2所示，由丹麥天文學家赫茨普龍及由美國哲學家羅素分別于1911年和1913年各自獨立提出。赫羅圖是研究恒星演化的重要工具，可以測量一顆恒星的年齡和演化的狀態(tài)，反映了恒星的光譜類型與光度之間的關(guān)系。赫羅圖縱軸是光度與絕對星等，橫軸是光譜類型及恒星的表面溫度，從左向右遞減。依據(jù)恒星在赫羅圖的位置，可以將恒星劃分為白矮星、主序星、巨星、超巨星等。在赫羅圖上，絕大多數(shù)恒星分布在從左上到右下的一條帶子上，這條帶稱為主星序。主星序上的恒星被稱為主序星，又稱矮星，90%以上的恒星都屬于主序星，太陽也是這些主序星中的一顆。在主星序斜帶上，左上端的恒星光度高，質(zhì)量大，表面溫度高，越往右下方，光度越小，質(zhì)量也越小，表面溫度也越低。在主星序右上方有一些恒星，它們的溫度和某些主序星的溫度一樣，但光度卻高得多，因此稱之為巨星或超巨星。在主星序左下方，有一些溫度高而光度低的星就是白矮星

【參考文獻】：
期刊論文
[1]LAMOST星體光譜FITS文件解析與信息提取[J]. 劉曼云,趙正旭,王威,趙衛(wèi)華,曹子騰,趙士偉.  電腦編程技巧與維護. 2019(08)
[2]基于XGBoost算法的恒星/星系分類研究[J]. 李超,張文輝,林基明.  天文學報. 2019(02)
[3]XGBoost原理及其應用[J]. 沈晨昱.  計算機產(chǎn)品與流通. 2019(03)
[4]基于梯度提升回歸樹的城市道路行程時間預測[J]. 龔越,羅小芹,王殿海,楊少輝.  浙江大學學報(工學版). 2018(03)
[5]LAMOST望遠鏡[J]. 施建榮.  科學通報. 2016(12)
[6]基于質(zhì)量估計的恒星大氣參數(shù)的自動測量[J]. 屠良平,魏會明,羅阿理,趙永恒.  光譜學與光譜分析. 2015(11)
[7]LAMOST天體光譜巡天[J]. 趙永恒.  物理. 2015(04)
[8]基于線指數(shù)的核偏最小二乘回歸在恒星大氣物理參數(shù)測量中的應用[J]. 王杰,潘景昌,譚鑫.  光譜學與光譜分析. 2014(03)
[9]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的線指數(shù)恒星大氣物理參數(shù)測量方法[J]. 譚鑫,潘景昌,王杰,羅阿理,屠良平.  光譜學與光譜分析. 2013(06)
[10]基于光譜相似度的恒星大氣參數(shù)自動測量方法[J]. 劉杰,潘景昌,韋鵬,劉猛,羅阿理.  光譜學與光譜分析. 2012(12)

碩士論文
[1]基于模板匹配的恒星大氣物理參數(shù)自動測量的研究[D]. 劉杰.山東大學 2012
[2]ANN在天體光譜分類及恒星大氣參數(shù)測量中的應用[D]. 林雪梅.山東大學 2012
[3]LAMOST一維光譜自動處理[D]. 韋鵬.山東大學 2011



本文編號：3489355