我们看到的天空是一个球面,所以对某个天区或整个天空(尤其是整个天空)观测的数据从本质上是分布在一个曲面上的。但是,在存储的时候,数据通常用数组存储,数组从本质上讲是一种“平直”的存储结构。并且,由于通常要求数字相邻元素之间的距离都相同,所以讲天图数据存储到数组中时总要进行投影变换。
不同的投影方法有不同的考虑。天文中所用的投影基本超不出地图所用的那些投影。原则上我们可以将数据在不同的投影间进行转换。但是要注意的是,数据值的变换与坐标值的变换是不同的。一个点坐标的变换只涉及到一个点,而一个投影的天图数据计算另外一个投影的天图上一点的值可能涉及临近一系列点的值。这是因为某个点的数据实际上是天图上一个“像素”的平均值,不同的投影,其像素通常不能完全重合,一个像素就可能涉及多个像素,其数值的计算就涉及加权平均。
这个问题可以做一些简化。假设我们有一个网格,在每个网格点上有数据,问,网格中间某点的数据应该怎么计算。通常,用这个点周围的网格点进行插值或者加权平均就可以了。事实上,数据处理的基本原理就是这样的。既然一个点的问题解决了,从一个网格(投影)到另外一个网格(投影)的问题也用同样的方法解决。不过还是有一些技巧。
简单说是这样的。举个例子,假设一个投影天图的分辨率是10‘,那么原则上可以计算分辨率更高的(比如1’)网格点上的数据。虽然这样不能得到更多信息,但也没有丢失信息,并且这样的处理可以避免在随后的操作中丢失信息。通过这个分辨率更高的网格数据计算另外一个投影下相同分辨率(按这里的例子为1‘)格点上的数据,然后再逐渐平滑到所需的分辨率(按这里的例子为10’),这样就可以不丢失信息。
参考文献
https://blog.sciencenet.cn/blog-117333-674563.html
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