中国空间站光学巡天数据的星系测光红移软件系统和星系团证认软件系统的建立

A 2m telescope will be placed on Chinese Space Station to carry out a multi-band photometry survey. Analysis of the huge data requires an amount of manpower and now related studies on data mining algorithms and software systems are necessary. Photometric redshift of galaxies is a basic parameter for studies on galaxies and cosmology and clusters of galaxies are important objects in this field. The goal of this project is to establish software systems for galaxy photometric redshift and identification of galaxy clusters. The contents include: 1) improve current photometric redshift method. The Space Station Optical Survey has the advantage of high imaging resolution and will provide accurate photometric parameters as well as galaxy magnitudes in 7 bands. Compared to previous works, our method for photometric redshift will additionally consider brightness and size of galaxies. 2) Adding the information of galaxy brightness, size and morphology, we improve the method for identification of galaxy clusters. The pipeline systems of both new methods will be made by using current public data. 3) Additionally, we also try to establish software systems for data publishing of the huge photometric redshift and cluster data. This project will make contributions to the data mining algorithms and establishment of huge data publishing for Space Station Optical Survey.

中国空间站将放置一台2米口径望远镜开展多色测光巡天，获取的海量数据将需要大量的人力进行处理，现在开展一些数据挖掘方法的研究和软件系统的建立是非常必要的。星系测光红移是星系宇宙学研究中的一个基本参数，星系团是该领域的一类重要天体。针对空间站巡天的特点，本项目将建立星系测光红移软件系统和星系团证认软件系统，包括：1）改进现有的星系测光红移方法。空间站巡天具有高成像分辨率的优势，将提供7个波段的星等以及准确的其它图像测光参数。相比过去的工作，我们的星系测光红移方法将额外考虑星系表面亮度、大小等参数；2）增加星系的表面亮度、大小和形态等参数，改进星系团证认方法。这两个新方法的pipeline软件系统将利用已公开的数据构建。3）除此之外，我们还将建立星系测光红移海量数据、星系团数据的发布系统。本项目将为空间站巡天的数据挖掘方法的研究、海量数据的计算与共享系统的建设贡献一定的研究力量。

中国空间站望远镜（CSST）光学巡天将开展多色测光和无缝光谱巡天，星系红移和星系团大样本是开展星系演化和宇宙学等课题的重要基础数据。本项目研究成果主要包含三个部分：一、建立一套星系测光红移软件系统，基本思想是，在特定的颜色空间中，相同位置的星系具有相似的红移，与光谱红移已知的星系训练样本进行比较可以估计测光数据中星系的红移。我们编写了基于 “最近邻”算法的星系测光红移软件，利用Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program（HSC-SSP）光学数据和Wide-field Infrared Survey Explorer（WISE）中红外数据测试我们的程序，得到的测光红移精度与国际上主流的程序相当。二、建立中国空间站光学巡天的星系团证认软件系统。我们改进了之前自主发展的星系团证认算法，根据星系在三维空间（天球位置和红移）中的密度超出证认星系团，编写了相应的软件系统，我们利用SDSS、HSC-SSP和WISE数据检验我们的星系团证认算法，显著扩大了高红移星系团样本，表明我们的算法在国际上处于领先。三、利用哈勃HUDF星系数据模拟CSST巡天的图像和进行参数提取，利用zCOSMOS的星表对CSST进行无缝光谱成像模拟。