第36卷，第5期 2016年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.36,No.5,pp1521-1525
May,2016
基于多分瓣率融合距离的低质量星系光谱红移测量方法
潘景昌1，罗阿理1，2，韦鹏2，姜斌1，李荫碧2，郑强3
1.山东大学（威海)机电与信息工程学院，山东威海264209 2.申国科学院光学天文重点实验室，国家天文台，北京100012 3.烟台大学计算机与控制工程学院，山东烟台264005
摘要星系光谱红移测量是大规模天体光谱巡天项目中的一个重要研究内容，其目的是从在光谱中测量出对应星系由于多普勒效应引起的红移。随若银河系外邀天项目的开展，观测目标距离(红移)越来越远，其星等越来越暗，光谱的质量也随之越来越差，如何能够有效准确地从这些低质量的光谱测量出红移是河外巡天面临的一个重要问题，基于此问题，充分考虑到低质量星系光谱的特点及数据特征，新定义了一种针对低质量巡天光谱数据的多分辨率融合距离，以此为基础提出一种针对低质量星系光谱的红移测量方法。该方法充分结合不同分辨率下光谱的特征，计算距离时首先将模板光谱和待测光谱同时降到多个相同分辨率下，该分辨率下所有波长采样点都计算一个偏差进而得到一个距离，然后将多个分辨率下得到的距离通过加权得到一个融合距离。基于多分辨率融合距离提出的星系红移测量方法，能够有效的解决低质量星系光谱的红移无法准确测量的问题，研究了不同信噪比下红移测量的精度，在信噪比大于5之后，该方法测量准确率可以达到90%以上。大量实验表明，提出的方法在星系光谱质量较低的情况可以非常准确地从中测量
出红移，测量误差和红移大小无关，可以很好地应用于大规模巡天数据的星系光谱红移测量中。关键词星系光谱；红移测量；多分辨率；低质量光谱
中图分类号：P141.5
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/i. issn. 10000593(2016)05152105
[4]通过识别G-band(4306埃）及H,（4342埃），H（4863 埃)及Mg(5177埃)两组强线来计算红移；从光谱中减掉小波得到的低频成分，再根据残谱的均方差得到强线组合，然
大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST，文称郭守敬望远镜)1-2}是我国于十五期间建设的大型基础科学研究设施，是一台专用于光谱天的望远镜，自2011年10月开始先导巡天以来，已观测到近400万条光谱3。如何对如此庞大的数据进行有效的处理是当前面临的一个重要问题。河外星系光谱的红移测量尤其是低质量光谱的红移测量是 LAMOST当前巡天数据处理中一个重要的内容
当前研究中，星系红移测量方法可被分为两大类：(1）全谱匹配的方法
全部匹配的红移测量方法，计算待测光谱和加上红移之
后的模板光谱之间距离或相关性，以最小距离或相关性最大的模板光谱及红移作为测量的结果。
（2）谱线匹配的方法
该方法首先在待测光谱中搜寻较强的发射线或者吸收线，然后根据强线位置的不同组合得到光谱的红移。文献收稿日期：2014-12-26，修订日期：2015-04-08
后利用Parzen窗估计方法计算红移密度最大点，并在邻域内求均值确定最终红移，
本文在研究上述红移测量算法的基础上，提出一种新的星系光谱红移测量方法。该方法定义了一种多分辨率的融合距离，来表征两条光谱之间的距离，将模板光谱和待测光谱同时降到多个相同分辨率下，每个波长采样点都计算一个距离，然后通过加权的方式得到一个融合距离。基于此距离提出的星系红移测量方法，适用于所有类型星系光谱的红移测量，尤其适用于低质量星系光谱的红移测量。
星系红移测量方法 1
本文提出的星系红移测量方法如下：
（1）假设F为一条观测到的星系光谱，其分辨率为R: T，为一组星系光谱的模板光谱，其数量为n，全部模板光谱
基金项目：国家自然科学基金项目（U1431102，11473019，11303036)资助
作者简介：潘景吕，1963年生，山东大学（威海)机电与信息工程学院教投
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