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Python包,用于球面HEALPix离散化

项目描述

healpix

Python和C包,用于球面HEALPix离散化

此包实现了一组用于处理球面HEALPix离散化的简洁例程。它支持高达2^29的NSIDE参数。

C库基于在3-clause BSD许可下发布的 healpix_bare 库,并增加了以下内容

  • 子像素索引。
  • 在UNIQ和RING/NEST像素索引方案之间的转换。

如果您在使用此代码进行研究,请在您的出版物中引用原始论文

Python

Python包提供了处理球面离散化的函数。它不是用来替代 healpy 的,并且不包含诸如地图可视化函数或球谐变换等东西。

Python包由两个模块组成

  • 低级 chealpix 模块,这是一个本机C扩展,并且能够高效地将C库函数矢量化到任意numpy数组输入(包括标量)。

  • 高级 healpix 模块,它包含一个更简化的接口和额外的功能

    • 在HEALPix像素中随机选择点。

如果您已经安装了此包,请运行 pydoc healpix(或 pydoc chealpix)以本地方式获取函数参考,或者查看在线参考

高级函数模块中的函数可以与 healpy 包中的函数基本互换。然而,在某些情况下,为了保持一致性,可能牺牲了兼容性。

Python包仅需要 numpy,并且可以使用pip安装

pip install healpix

向量化C函数仔细避免创建临时数组,因此内存开销最小。

>>> import numpy as np, healpix, tracemalloc
>>> 
>>> # random vectors with 1G of memory per component (less than a NSIDE=4K map)
>>> x, y, z = np.random.randn(3, 125_000_000)
>>> 
>>> tracemalloc.start()
>>> 
>>> lon, lat = healpix.vec2ang(x, y, z, lonlat=True)
>>> 
>>> tracemalloc.get_traced_memory()
(2000010342, 2000013889)  # current, peak
>>> 
>>> # no memory overhead: only the 2G output arrays were used

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