PyGDSM

PyGDSM 是全局弥漫天空模型的 Python 接口：以 Healpix 格式表示的全天球弥漫银河射电辐射地图。

此软件包包括以下接口：

• GSM2008: 从 10 MHz 到 100 GHz 的弥漫银河射电辐射模型，Oliveira-Costa et. al., (2008)。
• GSM2016: 从 10 MHz 到 5 THz 改进的弥漫银河射电辐射模型，Zheng et. al., (2016)。
• LFSS: LWA1 低频天空调查（10-408 MHz），Dowell et. al. (2017)。
• Haslam: 使用频谱指数的频率缩放模型，基于 Haslam 408 MHz 全天球地图。

通常，这些不是原始代码（GSM2008是用Fortran编写的，GSM2016是用C编写的）的包装器；相反，它们提供了一个统一的API，并增加了一些额外的功能和优势，例如用于成像的healpy集成和观测天空的天空旋转。

快速入门

首先要确保您已经安装了依赖项

• numpy
• scipy
• healpy
• h5py
• astropy

然后你应该可以用以下方式安装

    pip install git+https://github.com/telegraphic/pygdsm

或者，克隆该目录

    git clone https://github.com/telegraphic/pygdsm

然后运行 pip install .。首次运行时，将从 Zenodo / LAMBDA 下载天空模型数据。这些数据总计约 500 MB，并将下载到您的 astropy 缓存中（~/.astropy/）。数据托管在 Zenodo 上。

示例

要快速了解 PyGDSM 的功能，请查看 GSM2008 快速入门指南 和新的 GSM2016 快速入门指南。

问与答

问：这与 GSM2008 主网站上的 gsm.f 有何区别？ gsm.f 是一个非常基础的 Fortran 代码，它从 ASCII 文件读取值并写入值，并使用命令行界面进行输入。如果您想在仅安装 Fortran 的古老计算机上运行此代码，那么 gsm.f 是最佳选择。相比之下，PyGDSM 是一个利用许多其他包的 Python 代码，您可以使用它更高效地完成更多工作。例如：您可以在 healpy 图像中查看天空模型；您可以将天空模型写入 Healpix FITS 文件；而且信不信由你，Python 实现要快得多。请查看 快速入门指南 以了解 PyGDSM 的功能。

问：gsm.f 和 pygdsm 的输出是否相同？.
不。由于三次样条插值实现不同，值可能相差多达几个百分点。在 gsm.f 中使用的插值代码没有开源许可（来自 数值食谱），因此我们没有实现它（可能可以找到不侵犯版权的等效代码）。尽管如此，基础 PCA 数据是相同的，我已经运行了测试以检查两个输出确实可以比较。

问：这与 Zheng 等人的 github 仓库 有何区别？ pygdsm 提供了两个类：GlobalSkyModel16() 和 GSMObserver16()，一旦实例化，就提供生成天空模型的方法。Zheng 等人的 github 仓库是一个简单的、低依赖性的命令行工具。截至 PyGDSM 1.4.0，我们已经通过三次样条或 PCHIP 实现了改进的插值，从而避免了使用 2016 年方法确定的间断。请查看 GSM2016 快速入门指南 以了解 PyGDSM 的功能。

问：为什么这个包首次运行时下载了这么多数据？ 包的大小主要由 PCA healpix 地图决定，每个地图有大约 300 万个点。它们使用 HDF5 LZF 进行压缩，所以实际上比原始 gsm.tar.gz 文件中的 *.dat 文件小约 3 倍。接下来最大的东西是测试数据，以便可以将输出与 gsm.f 的预计算输出进行比较。该包现在还包括 Zheng 等人的数据，大约还有 300 MB。

参考文献

此处包含的天空模型数据来自

• GSM2008 http://space.mit.edu/~angelica/gsm/index.html（链接已失效）
• GSM2016 https://github.com/jeffzhen/gsm2016
• LFSS https://lda10g.alliance.unm.edu/LWA1LowFrequencySkySurvey/
• Haslam https://lambda.gsfc.nasa.gov/product/foreground/fg_2014_haslam_408_info.cfm

A model of diffuse Galactic radio emission from 10 MHz to 100 GHz
A. de Oliveira-Costa, M. Tegmark, B.M. Gaensler, J. Jonas, T.L. Landecker and P. Reich
MNRAS 388, 247-260 (2008)
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2008MNRAS.388..247D/abstract

An Improved Model of Diffuse Galactic Radio Emission from 10 MHz to 5 THz
H. Zheng, M. Tegmark, J. Dillon, A. Liu, A. Neben, J. Jonas, P. Reich, W.Reich
MNRAS, 464, 3, 3486-3497 (2017)
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2017MNRAS.464.3486Z/abstract

The LWA1 Low Frequency Sky Survey
J. Dowell, G. B. Taylor, F. Schinzel, N. E. Kassim, K. Stovall
MNRAS, 469, 4, 4537-4550 (2017)
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2017MNRAS.469.4537D/abstract

An improved source-subtracted and destriped 408-MHz all-sky map 
M. Remazeilles, C. Dickinson,A.J. Banday,  M. Bigot-Sazy, T. Ghosh
MNRAS 451, 4, 4311-4327 (2014)
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015MNRAS.451.4311R/abstract
 

PyGSDM 有一个 ascl.net 条目

D. C. Price, 2016, 2.0.0, Astrophysics Source Code Library, 1603.013

许可证

PyGDSM 中的所有 代码 都在 MIT 许可证下授权（不是基础 数据）。PCA 数据由 Zheng 等人授权，也是 MIT 许可证（请参阅 https://github.com/jeffzhen/gsm2016）。