FITS форматы – астрономиялық деректерді сақтау, жіберу және өңдеуге арналған ашық стандарт. Суреттер, кестелер, калибрлеу ақпараты бар. 1981 ж. құрылған.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Файл пішімі
File format
Flexible Image Transport System (FITS) – деректерді сақтау, беру және өңдеу үшін пайдалы цифрлық файл пішімін анықтайтын ашық стандарт: көпөлшемді массивтер (мысалы, 2D кескін) немесе кестелер түрінде форматталған. FITS – астрономияда ең көп қолданылатын цифрлық файл форматы. FITS стандарты астрономиялық деректер үшін арнайы әзірленді және фотометриялық және кеңістіктік калибрлеу туралы ақпаратты, сондай-ақ кескіннің бастапқы метадеректерін сипаттау мүмкіндіктерін қамтиды. FITS форматы алғаш рет 1981 жылы стандартталды; одан бері ол біртіндеп дамып келеді, ал соңғы нұсқасы (4.0) 2016 жылы стандартталды. FITS ұзақ мерзімді архивтік сақтауды ескере отырып жасалған, ал «Бір рет FITS, әрқашан FITS» деген қағида форматқа енгізілген өзгерістердің бұрынғы нұсқалармен үйлесімді болуын талап етеді. Кескін метадеректері адам оқи алатын ASCII бас жағында сақталады. Бұл бас жағындағы ақпарат дерек жасушаларына тікелей қол жеткізуді қамтамасыз ету үшін келесі дерек бірлігіндегі кейбір ақпараттың байт смещениесін есептеуге арналған. Әрбір FITS файлы ASCII карталарының кескіндерін (80 таңбалы белгілі ұзындықтағы жолдар) қамтитын бір немесе бірнеше бас жақтан тұрады, олар дерек блоктары арасында орналасқан кілт сөз/мәнді жұптарды қамтиды. Кілт сөз/мәнді жұптар мөлшері, бастауы, координаттары, екілік деректер форматы, еркін түсініктемелер, деректер тарихы және автор қалаған кез келген басқа ақпаратты ұсынады: көптеген кілт сөздер FITS пайдалану үшін резервтелген болса да, стандарт қалған атау кеңістігін кездейсоқ пайдалануға рұқсат береді. FITS спектрлер, фотон тізімдері, дерек текшелері немесе көпкестелі деректер базалары сияқты бейне емес деректерді сақтау үшін де жиі қолданылады. FITS файлында бірнеше кеңейтімдер болуы мүмкін, олардың әрқайсысы дерек нысанын қамтиды. Мысалы, рентген және инфрақызыл сәулелерге ұшыраған кескіндерді бір файлда сақтауға болады.
Flexible Image Transport System (FITS) is an open standard defining a digital file format useful for storage, transmission and processing of data: formatted as multi dimensional arrays (for example a 2D image), or tables. FITS is the most commonly used digital file format in astronomy. The FITS standard was designed specifically for astronomical data, and includes provisions such as describing photometric and spatial calibration information, together with image origin metadata. The FITS format was first standardized in 1981; it has evolved gradually since then, and the most recent version (4.0) was standardized in 2016. FITS was designed with an eye towards long term archival storage, and the maxim once FITS, always FITS represents the requirement that developments to the format must be backward compatible. Image metadata is stored in a human readable ASCII header. The information in this header is designed to calculate the byte offset of some information in the subsequent data unit to support direct access to the data cells. Each FITS file consists of one or more headers containing ASCII card images (80 character fixed length strings) that carry keyword/value pairs, interleaved between data blocks. The keyword/value pairs provide information such as size, origin, coordinates, binary data format, free form comments, history of the data, and anything else the creator desires: while many keywords are reserved for FITS use, the standard allows arbitrary use of the rest of the name space. FITS is also often used to store non image data, such as spectra, photon lists, data cubes, or structured data such as multi table databases. A FITS file may contain several extensions, and each of these may contain a data object. For example, it is possible to store x ray and infrared exposures in the same file.
Құрамы
FITS деректерінің ең алғашқы және әлі де кеңінен қолданылатын түрі – сурет тақырыбы / дерек блогы. «Сурет» термині шартты түрде қолданылады, себебі формат кез келген өлшемдегі дерек массиштерін қолдайды. Деректердің өзі бірнеше бүтін сан және қозғалмалы нүкте форматтарының бірінде болуы мүмкін, олар тақырыпта көрсетіледі. FITS сурет тақырыбында суреттің өзіне қабаттастырылған бір немесе бірнеше ғылыми координаттық жүйелер туралы ақпарат болуы мүмкін. Суреттер әр пикселдің орналасуын сипаттайтын түпкілікті картезиандық координаттар жүйесін қамтиды, бірақ ғылыми қолдану үшін әдетте «әлемдік» координаттармен жұмыс істеу қажет, мысалы, аспандық координаттар жүйесі. FITS бастапқы нысанынан дамыған сайын, әлемдік координаттар жүйесінің (WCS) ерекшеліктері күрделене түсті: алғашқы FITS суреттері пикселдердің мөлшерін көрсету үшін қарапайым масштабтау коэффициенттерін пайдаланған; бірақ стандарттың соңғы нұсқалары суреттің кез келген бұрмалануын бейнелейтін бірнеше сызықтық емес координаттар жүйелеріне мүмкіндік береді. WCS стандартында көптеген түрлі сфералық проекциялар бар, мысалы, ғарыштық микротолқындық фондық сәулеленуді бақылауда кеңінен қолданылатын HEALPix сфералық проекциясы. FITS сонымен қатар атаулы бағандары және көп өлшемді қатарлары бар кестелік деректерді де қолдайды. Бинарлық және ASCII кесте форматтары белгіленген. Кестедегі әр бағандағы деректер басқаларынан өзгеше форматта болуы мүмкін. Бірнеше тақырып / дерек блоктарын біріктіру мүмкіндігі FITS файлдарына толыққанды реляциялық деректер базасын ұсынуға мүмкіндік береді.
The earliest and still most commonly used type of FITS data is an image header/data block. The term 'image' is somewhat loosely applied, as the format supports data arrays of arbitrary dimension—normal image data are usually 2 D or 3 D, with the third dimension representing for example time or the color plane. The data themselves may be in one of several integer and floating point formats, specified in the header. FITS image headers can contain information about one or more scientific coordinate systems that are overlaid on the image itself. Images contain an implicit Cartesian coordinate system that describes the location of each pixel in the image, but scientific uses usually require working in 'world' coordinates, for example the celestial coordinate system. As FITS has been generalized from its original form, the world coordinate system (WCS) specifications have become more and more sophisticated: early FITS images allowed a simple scaling factor to represent the size of the pixels; but recent versions of the standard permit multiple nonlinear coordinate systems, representing arbitrary distortions of the image. The WCS standard includes many different spherical projections, including, for example, the HEALPix spherical projection widely used in observing the cosmic microwave background radiation. FITS also supports tabular data with named columns and multidimensional rows. Both binary and ASCII table formats have been specified. The data in each column of the table can be in a different format from the others. Together with the ability to string multiple header/data blocks together, this allows FITS files to represent entire relational databases.
Бала асырап алу
FITS қолдауы ғылыми жұмыстар үшін қолданылатын әртүрлі бағдарламалау тілдерінде бар, оның ішінде C, C++, C#, Fortran, LabVIEW, Mathematica, MATLAB, Perl, Perl Data Language (PDL), Python, R және Tcl. NASA/GSFC-дегі FITS қолдау кеңсесі қазіргі уақытта FITS-ті қолдайтын кітапханалар мен платформалардың тізімін ұстап тұрады. ImageJ, GIMP, Photoshop, Chasys Draw IES, XnView және IrfanView сияқты кескіндерді өңдеу бағдарламалары көбінесе қарапайым FITS кескіндерін оқи алады, бірақ жиі күрделі кестелер мен деректер базаларын түсіндіре алмайды. Ғылыми топтар өздерінің FITS деректерімен өзара әрекеттесу үшін өз кодтарын жиі жазады, олар өздері таңдаған тілдегі қолданылатын құралдарды пайдаланады. FITS Liberator бағдарламалық қамтамасы Еуропалық ғарыш агенттігінің, Еуропалық оңтүстік обсерваториясының және NASA-ның кескіндермен жұмыс жасайтын ғалымдары қолданады. SAOImage DS9 астрономиялық деректерді визуализациялау қолданбасы көптеген операциялық жүйелер үшін қол жетімді және кескіндер мен тақырыптарды басқарады. Көптеген ғылыми есептеу орталары FITS кескіндерін көрсету, салыстыру, түзету немесе өзгеше өңдеу үшін FITS тақырыбындағы координаттық жүйе деректерін пайдаланады. Мысалдарға PDL-мен бірге келген координаттық түрлендіру кітапханасы, Solarsoft күн физикасымен байланысты бағдарламалық жасақтама ағашындағы PLOT MAP кітапханасы, C-дегі Starlink Project AST кітапханасы және қазір Astropy кітапханасына біріктірілген Python-дағы PyFITS жинағы жатады.
FITS support is available in a variety of programming languages that are used for scientific work, including C, C++, C#, Fortran, LabVIEW, Mathematica, MATLAB, Perl, Perl Data Language (PDL), Python, R, and Tcl. The FITS Support Office at NASA/GSFC maintains a list of libraries and platforms that currently support FITS. Image processing programs such as ImageJ, GIMP, Photoshop, Chasys Draw IES, XnView and IrfanView can generally read simple FITS images, but frequently cannot interpret more complex tables and databases. Scientific teams frequently write their own code to interact with their FITS data, using the tools available in their language of choice. The FITS Liberator software is used by imaging scientists at the European Space Agency, the European Southern Observatory and NASA. The SAOImage DS9 Astronomical Data Visualization Application is available for many OSs, and handles images and headers. Many scientific computing environments make use of the coordinate system data in the FITS header to display, compare, rectify, or otherwise manipulate FITS images. Examples are the coordinate transform library included with PDL, the PLOT MAP library in the Solarsoft solar physics related software tree, the Starlink Project AST library in C, and the PyFITS package in Python, now merged into the Astropy library.
Ағымдағы жағдай
FITS стандартының 4.0 нұсқасы 2016 жылдың шілдесінде IAU FITS жұмыс тобымен ресми түрде мақұлданды. + Шығарылу тарихы FITS нұсқасы Қолдау деңгейі Шығарылу күні Ескертулер 4.0 Ағымдағы стандарт 2016 жылдың шілдесі 13 тамыз 2018 жылы ресми түрде бекітілген, «тілі өңделген» соңғы нұсқа 3.0 Ескі стандарт; әлі де қолдау көрсетіледі 2008 жылдың шілдесі 2.1b Ескі стандарт; әлі де қолдау көрсетіледі 2005 жылдың желтоқсаны 64 биттік бүтін санды негізгі массивтер мен кескін кеңейтімдеріне қолдау қосылды NOST 100 2.0 Ескі стандарт; әлі де қолдау көрсетіледі 1999 жылдың наурызы NOST 100 1.0 Ескі стандарт; әлі де қолдау көрсетіледі 1993 жылдың маусымы
The FITS standard version 4.0 was officially approved by the IAU FITS Working Group in July 2016. + Release history FITS version Support level Release date Notes 4.0 Current standard July 2016 Final 'language edited' version formally approved on 13 August 2018 3.0 Old standard; still supported July 2008 2.1b Old standard; still supported December 2005 Added support for 64 bit integer primary arrays and image extensions NOST 100 2.0 Old standard; still supported March 1999 NOST 100 1.0 Old standard; still supported June 1993