中級編-2:
2次元データ解析１（オーロラ画像、
SuperDARNレーダーデータ等）
堀1

智昭 (名古屋⼤・STE研)

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

解析ツールを使った講習の前に…
IDLが起動したままになっていたら, ⼀旦終了再起動させて下さい.
メモリーをクリア, カラーテーブル初期化



IDLのコマンド検索パスの順番で, SDツールフォルダ、UDASフォ
ルダがTDASフォルダより先、になっていることを確認して下さい。



この講習で使⽤するSDツールはSPEDAS-j githubサイトにあります。



https://github.com/spedas-j/erg_sd_tool/tree/iugws_201408



https://github.com/spedas-j/erg_sd_tool/blob/iugws_201408/iugonet_ws_advanced_2_crib.pro

またコマンドリストも以下にありますので、コピペして実⾏したりできるようにWebブラウザ等で開いておいて下さい。



今回の講習後に⾃習したり辞書的に使ってもらえるように、この講習資料は網羅的に書いてあります。ただ今⽇の講習では時間が限られているので、RTIプロット、2D地図プロットのそれぞれ重要な箇所についてのみやります。

2Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

中級編-2 2次元データ解析1の内容

 2次元データの可視化・解析をやってみる。

 １では2次元データの例としてSuperDARNデータを⽤いる。(2 では全天カメラデータ)

典型的な可視化形態であるRTIプロット、2Dマッププロットを作成できるようにする。
 地図上にデータをプロットする⽅法を学ぶ。


使⽤するデータはERG Science Center (ERG-SC) (http://ergsc.stelab.nagoya-u.ac.jp)から公開されているCDF形式のCommon time fitacfデータ



詳細はHori et al., Adv. Polar Sci., 2013 を参照のこと。

http://journal.polar.gov.cn/EN/10.3724/SP.J.1085.2013.00069

謝辞 SuperDARNデータは各レーダーのPIから提供されている。
 この講習で使うIDLプログラムはERG-SCとIUGONETとの共同開発
 ERG-SC plug-inは、THEMISチームによって開発されたTHEMIS Data
Analysis Software suite (TDAS, http://themis.ssl.berkeley.edu/software.shtml) をベースにしている
3

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

SuperDARNレーダーとは?

Hokkaido HF radarSuper Dual Auroral Radar Network(SuperDARN)




観測対象



4

HF帯電波を⽤いたcoherentレーダーの世界的ネットワーク

電離圏F層、E層のプラズマの動き(電場ドリフト)
中間圏エコー、熱圏⾵速(ある仮定の下で)、…

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

短波(HF)レーダーによる電離圏プラズマ速度計測

HF帯・VHF帯電波のray pathと電離圏電⼦密度揺らぎ(irregularity, 図中の縦縞)による反射
電離圏
F層

E層

HF帯電波は電⼦密度の勾配で屈折する。
 電離層中のdecameter(~101m) スケールのirregularityでBragg散乱を受け、極⼀部が後⽅散この密度構造ごと電離圏乱される。
プラズマは動いている 反射されるとドップ
 散乱されて戻ってきた電ラーシフトを受ける
波のドップラーシフトを計測することで電離圏プ
ラズマの⽔平ドリフト速~103 km
度を知ることができる。
HF帯電波は電離圏と地上との間で
 この密度縞が無いとエ反射を繰り返すことで数千kmも伝搬する c.f. 屈折しないVHF電波
コーが返ってこないので計測できない。
[Greenwald+1995]
5

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

短波(HF)レーダーによる電離圏プラズマ速度計測
1 beamを3秒、扇型を⼀通りスキャン
するのに1分かかる

ドップラー速度などの計測を、送信ビームに沿って75-110 range
gateに分割した各ピクセル毎に⾏う(最近は24 Beamのレーダーも)。
 ビームを⽅位⾓⽅向に振ることで扇型の領域内をスキャンする。
6Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

全SuperDARNレーダーの視野
北海道-陸別短波レーダー

King Salmon レーダー

Syowa Southレーダー

Syowa East
レーダー

2014年8⽉現在
From http://vt.superdarn.org/tiki-index.php?page=Radar+Overview

7

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014拡⼤するSuperDARN (2012-2014)
⽩字のものは
今年~来年中に稼働開始予定Azores
2014- (予定)Adak
East/West
2012Svalbard
2014- (予定)

Magadan
2014- (予定)北海道West2014- (予定)

Ekaterinburg2012.128

Bratsk2014- (予定)

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

ERG-SC plug-inで使えるSuperDARNレーダーデータの視野 これからも増える予定
9

⽶国RBSP衛星、⽇本
ERG衛星(2015年打ち上げ予定)などの内部磁気圏衛星の軌道

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

SDによる観測
個々のレーダーによる視線⽅向Doppler速度、エ
コー強度、スペクトル幅の観測 (~10秒—1分)

1ビームに3秒 2次元スキャン(通常16ビーム)は1分で得られる国際ネットワーク観測

SD観測から得られる
対流パターンの経験モ
デル

ERG-SC plug-in のSDライブラ
リ、及びこの講習資料はこっちのプロット形態⽤。
10

データ同化で得られる対流パターン (2分毎)[Cousins+2010 (the original techniquedeveloped by Ruohoniemi+1998)]

マップポテンシャルと呼ばれる

マップポテンシャルプロットを作るにはVirginia Tech のサイト(この資料の最後にある補⾜資料を参照)でやるのがよい。
またSDレーダーPI に依頼してもよい。
Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR 8/20/2014

SDでどんな研究ができるか︖

特に個々のレーダーのデータを使ってPc 5 pulsations

SAPS evolution[Clausen+2012][Sakaguchi+2012]

Storm-time convection[Ebihara+2008]

SC/SI-induced transient
flows [Hori+2012]

Large-scale travelingionospheric disturbanceHori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR
11 (LSTID) [Hayashi+2010]

Flow evolution on
substorm onset[Nishimura+2010]

8/20/2014

よく使⽤するプロット形式は2つ[Liu+2011][Ebihara+2008]

Range-Time-Intensity (RTI) プロットの例
変動のタイミング・周期を詳細に⾒るために使われる
12[Hori+2012]

緯度-経度グリッド上での2D地図プ
ロットの例
ある時刻の2D空間プロファイルを⾒たり、他の地上・衛星観測との位置関係を⾒るために使われる

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

ERG-SC plug-in のSDライブラリに集録されているSD関係のツール
データ読込 erg_load_sdfit

SuperDARNデータをダウンロード・読込

データ加⼯・RTIプロット
 splitbeam
tplot変数をビーム別に分割

set_coordsloadct_sd



get_fixed_pixel_graph

get_sd_ave (*)



get_sd_lat_profile (*)

asciidump_scan

縦軸の座標系を変更

map2d_set (旧sd_map_set)

map2d_coord

map2d_grid

地理座標及びAACGM座標緯度-経度グリッドを定義
2D地図プロット⽤の座標系をセット
緯度-経度グリッドを点線で描画

SuperDARNデータの2D地図プロット
 plot_map_sdfit

SDデータを2D地図上にプロットするall in one コマンド

カラーテーブルをセットoverlay_map_sdfit

1つのピクセルの値を独⽴したtplot変数にする

overlay_map_sdfov

ある緯度,経度範囲の平均値を計算



make_fanplot_pictures

緯度プロファイルのケオグラムを作成

データをアスキーダンプ

2D地図プロット環境設定
 map2d_init (旧sd_init)

データを緯度-経度グリッド上にプロット
レーダーの視野をプロット

2Dプロットをまとめて作成

2D地図プロット関連
 overlay_map_coast
地図(海岸線)をプロット

overlay_map_vec (*)
2D地図上に線を描画

2D地図描画関係の変数初期化



map2d_time (旧sd_time)
2D地図プロット⽤の時刻をセット

13(*) 今回は資料に⼊れられなかったので、興味のある⽅はソースコード先頭のドキュメントをご覧下さい。

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014データの読み込み

14

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET
解析講習会 @NIPR

8/20/2014

レーダーのデータを読み込む

erg_load_sdfit を使う


get_support_dataキーワードをセットすることで、座標変換に必要なパラメータなども⼀緒に読み込む

siteキーワードでレーダー名を指定する (以下以外もある)

hok: 北海道-陸別短波レーダー
ksr: King Salmon レーダー (アラスカ)
sye: Syowa East レーダー (南極昭和基地)
sys: Syowa South レーダー (〃)pyk: Pykkvibaer (Iceland East) レーダー (アイスランド)
han: Hankasalmi レーダー (フィンランド)

erg_load_sdfit コマンド１つでfitacfデータをCDFファイルにしたもの
を⾃動ダウンロード(ローカルPC上に保存される)↓
各種パラメータをtplot変数としてIDL上に読み込むをやってくれる

15

THEMIS> timespan, '2013-09-23'

THEMIS> erg_load_sdfit, site=‘pyk',/get_support_data…
(ロードの過程がいっぱい表⽰される)…
############## RULES OF THE ROAD################
Data distributed with this CDF file can be used …
############## RULES OF THE ROAD################
Rules of the roadはデータ使⽤上THEMIS>の注意ですので、必ず内容を熟読
THEMIS> tplot_names
してからデータをお使い下さい
1 sd_pyk_cpid_2
2 sd_pyk_channel_2
3 sd_pyk_int_time_2
4 sd_pyk_azim_no_2
tplot_names で現在メ
5 sd_pyk_pwr_2
モリー上に読み込まれ6 sd_pyk_pwr_err_2ているデータ変数(tplot
7 sd_pyk_spec_width_2
8 sd_pyk_spec_width_err_2変数)をリスト表⽰
9 sd_pyk_vlos_2…
…
..

データの保存先はWindows: c:¥data
Unix系: ~/dataの下Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI) プ
ロットの作成16

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET
解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット
 Backscatter power, Line-of-sight Doppler velocity(LOSV), Spectral width の時間変動をプロット

THEMIS> tplot, 'sd_pyk_pwr_2'…
TPLOT(398): 5 sd_pyk_pwr_2…
THEMIS>THEMIS> tplot, ['sd_pyk_pwr_2','sd_pyk_vlos_2','sd_pyk_spec_width_2']
TPLOT(410): 5 sd_pyk_pwr_2
TPLOT(410): 9 sd_pyk_vlos_2
TPLOT(410): 7 sd_pyk_spec_width_2
THEMIS>

Beam0, Beam1, Beam2, …,
Beam15 の順に 1ビーム約3秒ずつ観測していく。
右図ではビーム順に時間⽅向に並べてプロットしている。
この時Pykkvibaerレーダーは70 レンジゲートモードだった。

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Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット
 Beamに分割して複数beamを並べる
THEMIS> splitbeam, 'sd_pyk_vlos_2'
THEMIS> tplot_names
40 sd_pyk_vlos_2_azim00
41 sd_pyk_vlos_2_azim01
42 sd_pyk_vlos_2_azim02
43 sd_pyk_vlos_2_azim03
44 sd_pyk_vlos_2_azim04
45 sd_pyk_vlos_2_azim05…
…
..
49 sd_pyk_vlos_2_azim09
50 sd_pyk_vlos_2_azim10
PYK
51 sd_pyk_vlos_2_azim11
52 sd_pyk_vlos_2_azim1253 sd_pyk_vlos_2_azim13
54 sd_pyk_vlos_2_azim14
55 sd_pyk_vlos_2_azim15
THEMIS>THEMIS> tplot,['sd_pyk_vlos_2_azim05','sd_pyk_vlos_2_azim07','sd_pyk_vlos_2_azim09'];⻑いけど tplot から ..azim20’]
まで１⾏で書く
TPLOT(410): 56 sd_pyk_vlos_2_azim05
TPLOT(410): 58 sd_pyk_vlos_2_azim07
TPLOT(410): 60 sd_pyk_vlos_2_azim09
THEMIS>

RTIプロットでは通常各
beamごとに時間変化を⾒ることが多い。

Beam05, 07, 09 を並べてみた。しかしカラーバーのスケールが合ってない…

18

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット
 カラーバーのスケールを変える
THEMIS> zlim, 'sd_pyk_vlos_2_azim??', -800, 800
THEMIS>THEMIS> tplot;tplotのみだと前回のプロットしたtplot変数を再プロットする

TPLOT(486): 45 sd_pyk_vlos_2_azim05
TPLOT(486): 47 sd_pyk_vlos_2_azim07
TPLOT(486): 49 sd_pyk_vlos_2_azim09
THEMIS>zlim, ‘sd_pyk_vlos_2_azim??’ のようにワイル
ドカードを使うことで、…azim00 ~ …azim15 全てについて、カラーバーの上下限を設定できる。
* (アスタリスク)もワイルドカードとして使える。

カラーバーの上限下限を-800, +800 [m/s] にしたらDoppler速度の変動が浮き出てきた︕

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Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット
 プロットの時間幅を変える
THEMIS> tlimit;ウィンドウに⼗字スケールが出てくるので、プロットしたい時間帯の;最初の辺に合わせて左クリック１回;最後の辺りに合わせて左クリック１回、 で時間幅を選択できる; 右の例では 20:30, 00:00(右端) 辺りをクリックして得られたプロット
THEMIS> tlimit, /last;時間幅を前回プロットした時の時間幅に戻す

THEMIS> tlimit, /full;時間幅をtimespan で指定してある幅に戻す

THEMIS> tlimit, '2013-09-23/20:30', '2013-09-24/00:00';時間幅を直書きして指定することもできる

tlimit + マウスクリック
tlimit, /lasttlimit, /fulltlimit, [開始時刻,終了時刻]を駆使することで、プロットの時間幅を⾃由に設定できる

よくやるのは,tlimit+マウスクリック  狙った時刻幅を少し外したので tlimit,/last で元に戻す  再度 tlimit,
とか. ⾃由⾃在にプロット時刻幅を変更できる.
20

このように拡⼤すると, 22 UT直後のドップラー速度がbeam050709と⾚⾊主体から⻘⾊になっていることがわかる。
 異なるbeam(つまり異なる⽅向)で速度が反転している︕

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット
 電離圏エコー、地上エコーを区別してプロット
sd_pyk_vlos_bothscat_2 は sd_pyk_vlos_iscat_2とsd_pyk_vlos_gscat_2 の２つを指すマルチtplot変数なので、以下のコマン
ドで iscat, gscat 両⽅をビーム毎に分割することができる
THEMIS> splitbeam, 'sd_pyk_vlos_bothscat_2'; 電離圏エコーのみをプロット
THEMIS> zlim, 'sd_pyk_vlos_*scat*', -800,800

THEMIS> tplot, 'sd_pyk_vlos_iscat_2_azim05'; 電離圏エコーと地上エコー(灰⾊でマスク)をプロット
THEMIS> loadct_sd, 43; 灰⾊⼊りカラーテーブルをセット

THEMIS> tplot, 'sd_pyk_vlos_bothscat_2_azim05'

ただしここでの地上エコーの判定は経験式に基づいている. 実際にはエコー
強度,Doppler速度,スペクトル幅などから総合的に判断する必要がある。
21

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット
 縦軸をRange gateから地理緯度、地磁気緯度にする; 縦軸を地理緯度に変換

THEMIS> set_coords, ['sd_pyk_vlos_2_azim??'], 'glat'…
(縦軸をGeographical Latに変更, という表⽰); 再プロット (縦軸がrange gateから地理緯度になる)
THEMIS> tplot,['sd_pyk_vlos_2_azim05','sd_pyk_vlos_2_azim09']; 縦軸をAACGM緯度に変換
THEMIS> set_coords, ['sd_pyk_vlos_2_azim??'], 'mlat'…
(縦軸をAACGM Latに変更, という表⽰)
THEMIS> tplot,['sd_pyk_vlos_2_azim05','sd_pyk_vlos_2_azim09']

AACGM緯度~69°を境に、それより⾼緯度側(beam05)ではレーダーに向かう⽅向(つまり正の)のDoppler速度、低緯度側(beam09)ではレーダーから離れる向きの(負の)Doppler速度となるようなflow shear が観測されている︕
AACGM: Altitude-Adjusted Corrected GeoMagnetic coordinates
磁⼒線マッピングを考慮した地磁気座標の１つ[Baker+, JGR, 1989]( http://www.aer.com/science-research/space/spaceweather/altitude-adjusted-corrected-geomagnetic-coordinates )22ylim コマンドを使えば縦軸の範囲も⾃由に変更可能︕

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット
 １つのpixelの時間変化を線プロットで描画する

THEMIS> set_coords, 'sd_pyk_vlos_2_azim??', 'gate';再び縦軸をrange gateに変更
THEMIS> get_fixed_pixel_graph, 'sd_pyk_vlos_2', $beam=7, range_gate=18; beam07, range gate 18のpixelを選択

THEMIS> tplot, ['sd_pyk_vlos_2_azim07', $' sd_pyk_vlos_2_bm07rg018 ' ]; get_fixed_pixel_graph; beam07, range gate 18 のpixel の値を取り出して、新しい; tplot変数に格納する速度の値をグラフで確認することができる
THEMIS> get_data, ' sd_cvw_vlos_8_bm17rg032', data=data

で、値を通常のIDL変数(実際には構造体)に代⼊することも可能

23

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

Range-Time-Intensity (RTI)プロット


カラーテーブルを変えてプロット

THEMIS> loadct_sd, 44
THEMIS> tplot, 'sd_pyk_vlos_2_azim07'/center を付けるとカラーバーの真ん中辺
りを透明にする。 ゼロ付近を⽬⽴たな
いようにできる。他のカラーバーにも適⽤できる。

THEMIS> loadct_sd, 45, /center
THEMIS> tplot, 'sd_pyk_vlos_2_azim07'

次項の講習のために loadct_sd, 43 で元に戻しておいて下さい

正の値を寒⾊系、負の値を暖⾊系で描画。SDプロットでは慣習的にこっちを使うことが多い。
24

ゼロのところで寒⾊系-暖⾊系を切り替える  値の正負をわかりやすくする

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

LOSVデータをアスキーダンプする
THEMIS>

asciidump_scan, ’sd_pyk_vlos_2’

The ascii files have been generated in/home/idl/work/IDL8_project/tmp/asci
idump
Program finished.







asciidump_scanコマンドを使うと、カレント
ディレクトリにasciidump というディレクトリ
が作成され、その下に各スキャン毎にアスキー
ファイルが作成される。
多数のファイルができるので注意(1スキャン1分
 1⽇で1440個!)
今のところLOSVデータ (sd_STN_vlos_?
STNはレーダー名) のみに対応。

25

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

2次元地図プロットの作成

26

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET
解析講習会 @NIPR

8/20/2014

２次元地図プロット
 ある時刻の２次元スキャンのデータを、緯度・経度

グリッド(+世界地図)上に描画する

観測値の２次元空間
分布がわかる他の観測データを重ね描きすれば位置関係を調べることができる

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ある１つの時刻のデー
タしかプロットすることができない(異なる時刻の複数のプロットを作る必要)

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

地理緯度-経度グリッド上での描画例
THEMIS> map2d_init
THEMIS> timespan, ‘2013-09-23’
THEMIS> map2d_time, 2200

;描画時刻をセット

plot_time: 2013-09-23/22:00:00
THEMIS> map2d_set, /erase

緯度は10°間隔、経度 は15°間隔のグリッド線を描く。/nogrid キーワードをセッ
トするとグリッド描画を省略する。

;デフォルトで地理緯度経度グリッドを定義

THEMIS> overlay_map_coast;地図を描画

THEMIS> plots, [345., 15], [65,78]; plotsコマンドにより (地理緯度, 経度)で; (75°, 345°)  (78°, 15°) に直線を描く
THEMIS> polyfill, $[15., 45., 45., 15.] , $[70., 70., 75., 75.],

color = 240; (60°,17h), (60°,19h), (70°,19h), (70°,17h) の4点で; 囲まれる台形を 150番の⾊ (この場合は⻩緑) で塗りつぶす28Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

AACGM緯度-LTグリッド上での描画例
map2d_init, map2d_time は既に設定済みなので省略
THEMIS> map2d_coord, ‘aacgm’ ;AACGM座標を指定
THEMIS> map2d_set, /erase, /mltlabel;AACGM緯度-LTグリッドを定義
THEMIS> overlay_map_coast

map2d_set に /mltlabel キーワードをセットすると2時間毎に地⽅時のラベルを描画する。

;地図を描画

THEMIS> plots, [0., 9] /24.*360., [70., 80.]; plotsコマンドで(AACGM緯度,LT)で; (70°, 0.0h)  (80°, 9.0h) に直線を描く
THEMIS> polyfill, $[17., 19., 19., 17.] /24.*360., $[60., 60., 70., 70.],

color = 150; (60°,17h), (60°,19h), (70°,19h), (70°,17h) の4点で; 囲まれる台形を 150番の⾊ (この場合は⻩緑) で塗りつぶす

map2d_set の他のオプションはヘッダードキュメント等を参照
29

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

map2dによる2次元地図プロット
map2d_coord,'geo' & map2d_set (地理座標⽤)






map2d_coord,'aacgm' & map2d_set (AACGM座標⽤)

map2d_setでは↑のような緯度-経度グリッドが定義される。地理座標では、plot, (経度), (緯度) のようにすればそのままプロットできる。座標系はmap2d_coord コマンドで指定する。
AACGM座標の場合、緯度はAACGM緯度、AACGM地⽅時を0h0°,9h90°,12h180°,18h270°のように変換した仮想的な経度にして、plot, (AACGM緯度), (仮想的な経度) とすれば対応する場所に作図できる。
overlay_map_???? 系のコマンドは内部で緯度,経度を上記のように計算して、点・線などを描画している。
つまり同じように緯度,経度を与えるようにすれば、⾃作のプログラムでも同様なプロットをすることができる。

30

Hori, T., 2次元データ解析1, IUGONET解析講習会 @NIPR

8/20/2014

２次元地図プロット1発コマンド, plot_map_sdfitを使う;環境をセットアップする
THEMIS> map2d_init;プロットする時刻を22:10 UTに指定する
THEMIS> map2d_time, 2210
;指定時刻のLOS velocityデータを描画する
THEMIS> plot_map_sdfit, 'sd_pyk_vlos_2'

ちなみにmap2d_init は１回実⾏すればよい。IDLを再起動して同じことをする場合は、もう１度
map2d_init を実⾏する。

; coast キーワードをセットすると世界地図を重ねて描く

THEMIS> plot_map_sdfit, 'sd_pyk_vlos_2', /coast;HANデータをロードして⼀緒に描画する
THEMIS> erg_load_sdfit, site=‘han', /get_support
THEMIS> zlim, 'sd_han_vlos_2', -800,800;スケールを揃える

THEMIS> plot_map_sdfit, ['sd_pyk_vlos_2', $‘sd_han_vlos_2’], /coast ; pykとhan両⽅をプロット; 座標を地理座標に変えてプロット
THEMIS> map2d_coord, ‘geo’ ;座標系切替コマンド
THEMIS> plot_map_sdfit, , ['sd_pyk_vlos_2', $‘sd_han_vlos_2’], /coast
THEMIS> overlay_map_sdfov, site=‘pyk han';レーダーの視野を重ね描き

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２次元地図プロット1発コマンド, plot_map_sdfitを使う;clip キーワードをセットするとズームイン。
;レーダー視野を外れることがあるので center_glat,;center_glon キーワードで描画中⼼の地理緯度経度を指定;する。
THEMIS> map2d_coord, ‘aacgm’ ;AACGMに戻す
THEMIS> plot_map_sdfit, ['sd_pyk_vlos_2', $‘sd_han_vlos_2’], /coast, /clip, $center_glat=75, center_glon=0; $(ダラー)を付けると1⾏を分割できる

前ページのプロットと⽐べて、より拡⼤(focus)されている︕;拡⼤するとカラーバーがはみ出ることが多いので、⼿動で位置を調整するとよい。colorscalepos キーワードで指定する。

THEMIS> plot_map_sdfit, ['sd_pyk_vlos_2', $‘sd_han_vlos_2’], /coast, /clip, $center_glat=75, center_glon=0, $colorscalepos=[0.05, 0.65, 0.08, 0.95]; MLTラベルを重ね描き (mltlabelキーワード)
THEMIS> plot_map_sdfit, ['sd_pyk_vlos_2', $‘sd_han_vlos_2’], /coast, /clip, $center_glat=75, center_glon=0, $colorscalepos=[0.05, 0.65, 0.08, 0.95], $/mltlabel32

図の中⼼は地理緯度経度=(75°, 0°)。しかしAACGM
座標が指定されているので、この点をAACGM緯度・LTに変換した点が中⼼になっている。

緯度線は80°,70°,60°…と10度刻み

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２次元地図プロット

複数時刻プロット

THEMIS> map2d_time, 2155
THEMIS> plot_map_sdfit,['sd_pyk_vlos_2','sd_han_vlos_2'],/clip, /coast,center_glat=75, center_glon=0, position=[0.0,0.5,0.5,1.0] ,/nocolorscale
plot_map_sdfit ~/nocolorscale まで改⾏無THEMIS> map2d_time, 2200
しで１⾏でタイプする
THEMIS> plot_map_sdfit,['sd_pyk_vlos_2','sd_han_vlos_2'],/clip, /coast,center_glat=75, center_glon=0, position=[0.5,0.5,1.0,1.0],/noerase , /nocolorscale
THEMIS> map2d_time, 2205
THEMIS> plot_map_sdfit,['sd_pyk_vlos_2','sd_han_vlos_2'],/clip, /coast,center_glat=75, center_glon=0, position=[0.0,0.0,0.5,0.5],/noerase, /nocolorscale
THEMIS> map2d_time, 2210
THEMIS> plot_map_sdfit,['sd_pyk_vlos_2','sd_han_vlos_2'],/clip, /coast,center_glat=75, center_glon=0, position=[0.5,0.0,1.0,0.5],/noerase, colorscalepos=[0.05, 0.65, 0.08, 0.95]

 positionキーワードにnormal座標でのプロットの位置を与える ([x0, y0, x1, y1])
 plot_map_sdfit はデフォルトで描画毎にウィンドウをクリアしてしまうので、２つ⽬以降は /noerase を付ける 4番⽬のみカラースケールを描画する (/nocolorscale無し)33

2D地図プロットにすれば、スライド22のRTIプロットで⾒えていたflow shear構造が⾒易い。

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２次元地図プロット
THEMIS> !p.position = [0,0,1,1]

複数時刻プロット;画⾯分割設定を初期化

THEMIS> make_fanplot_pictures, $['sd_pyk_vlos_2','sd_han_vlos_2'], $2155, 2210, /clip, /coast, center_glat=75, $center_glon=0, prefix='pngdir/sd_pykhan_'

2Dプロットの画像ファイル(png)をいっぺんに作成するコマンド。
第2,3引数の2155, 2210 の意味
 21:55-22:10 UTの間のプロットを全て作成。
出⼒先は prefix キーワードで指定する。上の例だと, pngdir というフォルダを作ってその中に sd_pykhan_hhmm.png というファイル名で出⼒ (hhmmは時刻)。
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RTIプロットや2Dプロットの応⽤編

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２次元地図プロット overlay_map_???コマンドでマニュアル描画
THEMIS> map2d_init
THEMIS> map2d_time, '2013-09-23/22:10';緯度経度描画モードをオンにして、グリッドを描画する。
; aacgm: セットするとAACGM座標で描画; glatc/glonc で描画する際の中⼼位置を指定。
; mltlabel キーワードをセットするとMLTのラベルを描く; erase キーワードをセットすると⼀度ウィンドウ内を消去; scale: プロットのスケール
THEMIS> map2d_coord, ‘aacgm’

THEMIS> map2d_set, $glatc=75,glonc=0, scale=35e+6, $/mltlabel, /erase;指定時刻のLOS velocityデータを重ね描きする
THEMIS> overlay_map_sdfit, $['sd_pyk_vlos_2‘,’sd_han_vlos_2’], $colorscalepos=[0.05, 0.65, 0.08, 0.95]; 世界地図を重ね描きする
THEMIS> overlay_map_coast
実はplot_map_sdfit は 内部で•map2d_set•overlay_map_sdfit•overlay_map_coast (/coastの場合)
を順に実⾏している。

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2次元地図プロット

地磁気の⽔平2成分の⽮印と応⽤編

衛星のfootpointと

地上全天カメラのデータと(この例はNOAA/POES-18)

map2d_set は内部でIDL標準のmap_set を呼んでいる.
 map_set を宣⾔すると, plot, 経度, 緯度, … のようにして地図上に描画できるようになる.
 map_set上に描画するような他の(⾃作・他作)プロットルーチンと組み合わせることで, 複数種のデータを地図上に描画できる.


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２次元地図プロット

応⽤編 – 全天カメラ像と重ねる︕︕注意︕︕
データの読込でかなりメモリーを消費するので、
erg_load_sdfit,
iug_load_asi_nipr
を実⾏したところで out ofmemory エラーが出る可能性があります。その場合、もっとメ
モリーに余裕があるPCでやってみて下さい。

THEMIS> timespan, '2012-03-27/23:00:00',1,/hour
Iceland全天カメラのデータの読込および2D地図プロットコマンド。
THEMIS> erg_load_sdfit, site=‘pyk’, /get
詳細は中級編-2の後半で。
THEMIS> iug_load_asi_nipr, site='hus'
THEMIS> map2_time, 2304 & map2d_coord, ‘geo’
THEMIS> map2d_set, /erase, scale=17e+6, glatc=70, glonc=346
SDのピクセルを0.5倍にしてASIも⾒通せるようにする。
THEMIS> loadct, 0 0番のカラーテーブル(⽩⿊)をセットする
THEMIS> overlay_map_asi_nipr, 'nipr_asi_hus_0000', /nocolor, colorr=[20,140]
THEMIS> loadct_sd, 44 & overlay_map_sdfit, 'sd_pyk_vlos_2', pixel=0.5
THEMIS> overlay_map_coast, col=40 地図を40番の⾊(茶⾊)で描画

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補⾜資料

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tplot変数名のnotation
sd_hok_vlos_1_azim03
レーダー名



変数名

主な変数名と中⾝

pwr: エコー強度
vlos: Line-of-sightドップラー速度(LOSV)
spec_width: スペクトル幅
vnorth: LOSドップラー速度の地理緯度成分(北向き)
veast: LOSドップラー速度の地理経度成分(東向き)(vlos|vnorth|veast)_iscat: 電離圏エコーのみのデー
タ(vlos|vnorth|veast)_gscat: 地上エコーのみのデータ(vlos|vnorth|veast)_bothscat: 電離圏・地上エコー
両⽅のデータelev_angle: elevation angle値
echo_flag: 電離圏エコーか地上エコーかの判定フラグ

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Range gate (RG) suffix
0: 75 RGデータ
1: 110 RGデータ
2: 70 RGデータ…

Beam番号
ほとんどのレーダーで beam0
が⼀番⻄端のbeam (例外有り)

この添字が異なるとRange
gate数やビーム数が異なる。
レーダーによってこれらの数は異なる。

quality: データのqualityについての情報(0: good, 1以
上: poor)quality_flag: quality判定の内訳 (詳細は担当者へ)
position_tbl: 各pixelの四隅の緯度、経度値テーブル
positioncnt_tbl: 各pixelの中⼼の緯度、経度値テーブル
cpid: beam毎の観測モード
tfreq: beam毎の周波数
noise: beam毎のノイズレベル

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Space@VT SuperDARN website
レーダーに関する情報。
視野プロット etc.

データアーカイブ状況。
データリクエスト。

各種プロットをオ
ンデマンドで作成できる。
http://vt.superdarn.org/


最近消滅したJHU/APLのサイトに代わって今ではSuperDARNプ
ロジェクトのメインポータルサイトになっている.
各種プロットをオンラインで作成できる.
Convection mapプロットやGPS-TECプロットなど各種プロット有り
特にConvection図作成はこのサイトが便利

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レーダーの計測に関するツール。SD関係者向け。

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