IDL講習/テーマ別演習
2011/09/06-07太陽フレアイベントに関連した衛星・地上観測データ解析
⽥中良昌1, 梅村宜生2, 新堀淳樹2, 阿部修司3, 上野悟4,能勢正仁5, IUGONETプロジェクトチーム
1. 極地研, 2. 名大ISEE, 3. 九州大ICSWSE,
4. 京大附属天文台, 5. 京大地磁気センター
2017/05/25

IDL講習/テーマ別演習 @ JpGU-AGU Joint Meeting 2017

1IUGONET Data Analysis SoftwareとはSoftwareとは?とは?
• IUGONET Data Analysis Software (UDAS) はSpace Physics Environment Data Analysis
System(SPEDAS)、そしてその母体となったTHEMIS Data Analysis Software (TDAS)のプ
ラグインソフトウェアとしてIUGONETが開発し、現在は一部として組み込まれています。
• IDLで記述されています。

SPEDAS/TDAS• SPEDASで元々取り扱うことが出来る各種地
上・衛星データに加え、IUGONET機関提供のデータを取り扱うことができます。
• 可視化や時系列解析に有益な各種計算ルーチンを簡単に適用することが出来ます。
• 有効なデータはインターネット経由で自動的にダウンロードされるため、データの所在などを気にする必要がありません。

UDAS, SPEDAS/TDAS,IDLの関係
2 2

SPEDASを利用したデータ読込描画概要
インターネット上のデータサーバ

ユーザーのPC
ユーザーの自動ダウンロード
data

データはtplot
変数として読み込まれるSSL, Berkeley,
THEMIS, GBO
CDAWeb, OMNI,ACE, Wind, etc.

ダウンロードディレクト
リは自動的に作成される.

SPEDAS/TDAS

data
data

SPEDAS-CUI ツールを使うと、3つの基本コマンドで簡単にデータ読み込み・描画をすることが出来ます
1. 時間幅を設定
2. ロードプロシージャを実行
3. プロットプロシージャを実行

timespan, ‘yyyy-mm-dd’
iug_load_***tplot, +++GUIを使う場合でも、数回のマウスクリックで同じ結果を得ることが出来ます3選べるSPEDAS
選べるSPEDAS
・SPEDASソースコードを使う
CUI と GUI
IDLのライセンスが必要
SPEDASのフル機能を使うことができる
最新版のUDASを適用することができる
・saveファイル（IDL Virtual Machine）を使う
GUIのみ
IDL virtual machineが必要(無料でインストールできる)
一部機能制限あり
・SPEDAS実行ファイルを使う
GUIのみ
IDL VMを同梱しており、該当アーカイブのダウンロードのみで利用可能
一部機能制限あり

本講習会では、「SPEDASソースコード」を使用します

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SPEDASソースファイルのダウンロード（今回は省略）
SPEDASソースファイルのダウンロード（今回は省略）
最新のSPEDASソース
ソースファイル
最新のソースファイルをファイルをダウンロードする
ダウンロードする
1. THEMISミッションのSoftwareページにアクセス
http://themis.ssl.berkeley.edu/software.shtml
2. Future Releaseまでスクロール

3. Download nightly builds をクリック。
さらに、ジャンプした先のページで、spdsw_latest.zipをクリックし、ダウンロードをクリックし、ダウンロードする。

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IDLにSPEDASのパスを通す•

共通–––•

Windows–––––•

USBメモリから、 「spedas_packages_event201109」を、各自のPCの好みの場所にコピーする。
※もし、コピー先に迷ったら、以下にコピー。
[Windows] C:¥Program Files¥Exelis¥IDL85¥external[Mac] /Applications/exelis/idl85/external

udas_latestの方がspdws_???より上にあること。

IDL8.5を起動。
ウインドウ→設定→IDLの左の▽をクリック→パス挿入ボタンを押す
コピーしたディレクトリ（udas_latest, spdsw_xxx）を選択※udas_latestの方がspdsw_xxxよりも上にくること。
選択したディレクトリが表示されるので、左側のチェックボックスをチェックして、OKMac–––––アプリケーションのexelis→IDL85を起動する。
メニューバーのIDL→環境設定→IDLの左の▽をクリッ
ク→パス挿入ボタンを押す
コピーしたディレクトリ（udas_latest, spdsw_xxx）を選択※udas_latestの方がspdsw_xxxよりも上にくること。
選択したディレクトリが表示されるので、左側のチェックボックスをチェックして、OK

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SPEDASの動作確認
SPEDASの動作確認
IDLを起動し、 thm_init と入力してEnter。
以下のメッセージが出ればOK
IDL> thm_init [enter]
THEMIS countdown: xxxxxx xxxxxx xxxx since launch
THEMIS> <--プロンプトが変わる

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CDFパッチ
CDFパッチ(パッチ(v3.6.4)のダウンロードとv3.6.4)のダウンロードとインストール（必要に応じて）のダウンロードとインストール（必要に応じて）[Windows](1) CDF shared libraryとDLMをダウンロード
32bit版: https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/windows/x86/idl_cdf.dll
https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/windows/x86/idl_cdf.lib
64bit版: https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/windows/x64/x64/idl_cdf.dll
https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/windows/x64/x64/idl_cdf.lib
DLMは共通: https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/idl_cdf.dlm(2) ダウンロードした3つのファイルを、以下のディレクトリにある同名のファイルと置き換える
32bit: <your IDL directory>¥bin¥bin.x86 / 64bit: <your IDL directory>¥bin¥bin.x86_64[Mac OS X](1) CDF shared libraryとDLMをダウンロード
32bit版: https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/macosx/i386/idl_cdf.so
64bit版: https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/macosx/x86_64/idl_cdf.so
・DLM: https://spdf.sci.gsfc.nasa.gov/pub/software/cdf/dist/cdf36_4/idl/idl_cdf.dlm(2) ダウンロードした2つのファイルを、以下のディレクトリにある同名のファイルと置き換える
32bit: <your IDL directory>/bin/bin.darwin.i386 / 64bit: <your IDL directory>/bin/bin.darwin.x86_64[共通の事項]・もし、DLMのリンク先をブラウザで開いたときテキストが表示される場合は、テキストを適当なエディタにコピー＆ペース
トして、idl_cdf.dlmというファイル名で保存する
・古いファイルは名前を変更するなどして、上書きをしないようにする
・IDLを起動し、 help, /DLM, ‘CDF’ [enter]してCDFのバージョンが、3.6.4.0と表示されればOK
THEMIS> help, /DLM,'CDF'** CDF - IDL CDF support (loaded)
Version: IDL_CDF 3.6.4.0, Build Date: March 10, 2017, Source: Common Data Format Office, Goddard Space Flight Center
Path: C:¥Program Files¥Exelis¥IDL82¥bin¥bin.x86_64¥idl_cdf.dll

8ヘルプ：SPEDASコマンドを調べる (1)http://themis.ssl.berkeley.edu/software_docs.shtml

SPEDASウェブ
サイトで、HTMLdocumentを探す。
HTML documentation9ヘルプ：SPEDASコマンドを調べる (2)http://themis.ssl.berkeley.edu/socware/spedas_1_00/idl/_spd_doc.html

リンクを辿ると、IDLプロシジャの中身が見える。

10ヘルプ：解析例（サンプルスクリプト）を使う (1)spdsw_xxx/idl/projects 中にある様々なプロジェクトのディレクトリ：

これらのディレクトリの中のexamplesの中に、cribシートと呼ばれる解析例が置かれている。
11ヘルプ：解析例（サンプルスクリプト）を使う (2)iug_crib_ask_nipr.proの中身
cribシートを上から順にコピー＆ペーストして実行していくと、簡単な描画、解析ができる。
あるいは、
IDL> .r iug_crib_ask_niprなどと、実行する。

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ヘルプ：IUGONET Type-Aを使う (1)http://search.iugonet.org

観測装置やプロジェクト名のリストからの検索

2017/02/25

日時による検索2011/09/05~2011/09/11
IDL講習/テーマ別演習 @ JpGU-AGU Joint Meeting 201713

ヘルプ：IUGONET Type-Aを使う (2)メタデータ詳細表示

解析ソフトSPEDAS（IDLベース）のコマンドの書き方が表示されている。
これを、SPEDASにコピー&ペーストして実行
すると、QLプロットと同じ図がプロットできる。

2017/02/25

IDL講習/テーマ別演習 @ JpGU-AGU Joint Meeting 201714

GOES Ｘ線フラックス

SDO/AIA193

2011年9月6～7日の2つのXクラスフレアと、それに伴うCMEが、地球超高層大気に与える影響を、SPEDASで見てみる。
GOES プロトンフラックス

SOHO/LASCO C315

SPEDASのCUIの基本操作 (1)1. IDL> thm_init （初期化）
2. THEMIS> timespan,‘2011-9-5’, 7 （日時設定）
3. THEMIS> omni_load_data, /res5min（OMNI太陽風パラメータデータをロード）
4. THEMIS> tplot_names （ロードされたデータを確認）
1 OMNI_HRO_5min_IMF
2 OMNI_HRO_5min_PLS
3 OMNI_HRO_5min_IMF_PTS
4 OMNI_HRO_5min_PLS_PTS
5 OMNI_HRO_5min_percent_interp
6 OMNI_HRO_5min_Timeshift……

16CUIの基本操作 (2)5. THEMIS> tplot, ['OMNI_HRO_5min_flow_speed',‘OMNI_HRO_5min_proton_density’, ‘OMNI_HRO_5min_BZ_GSM’]（ロードしたデータをプロット。また、THEMIS> tplot, [17, 21, 14]
でも同じプロットが作れる）
6. THEMIS> tplot_options, 'region', [0.05, 0, 1, 1]（プロットがウィンドウに収まるように設定変更）
7. THEMIS> tplot

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CUIの基本操作 (3)8. THEMIS> iug_load_gmag_wdc, site='sym ae'（京大WDCの地磁気指数sym, AEをロード）
9. THEMIS> tplot, ['OMNI_HRO_5min_flow_speed','OMNI_HRO_5min_proton_density', 'OMNI_HRO_5min_BZ_GSM','wdc_mag_sym', 'wdc_mag_ae_prov_1min']（指数もまとめてプロット）18

CUIの基本操作 (4)10. THEMIS> iug_load_ask_nipr, site='hus‘
11. THEMIS> iug_load_gmag_nipr, site=‘tjo'（アイスランドHusafellのkeogramデータと、Tjornesの地磁気をロード）
12. THEMIS> tplot, [‘wdc_mag_ae_prov_1min’, ‘nipr_ask_hus_0000_ns’,‘nipr_mag_tjo_02hz’]（プロット）
13. THEMIS> tlimit, ‘2011-9-9/22’, ‘2011-9-10/4‘（時間幅を変更）
14. THEMIS> zlim, ‘nipr_ask_hus_0000_ns’, 0, 200（ケオグラムのカラースケールを変更）
15. THEMIS> tplot

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CUIの基本操作 (5)16. THEMIS> split_vec, ‘nipr_mag_tjo_02hz‘ （地磁気を成分ごとに分割）
17. THEMIS> thigh_pass_filter, 'nipr_mag_tjo_02hz_x', 200（H成分に200秒のハイパスフィルターをかける）
18. THEMIS> tdpwrspc, 'nipr_mag_tjo_02hz_x', nboxpoints=1024,
nshiftpoints=512（H成分のダイナミックスペクトルを計算）
19. THEMIS> tplot, ['nipr_ask_hus_0000_ns', 'nipr_mag_tjo_02hz','nipr_mag_tjo_02hz_x_hpfilt', 'nipr_mag_tjo_02hz_x_dpwrspc']（プロット）20

CUIの基本操作 (6)20. THEMIS> timespan, '2011-9-6', 2（時間幅を変更）
21. THEMIS> iug_load_gmag_mm210, site=‘kag’ （鹿児島地磁気データをロード）
22. THEMIS> split_vec, 'mm210_mag_kag_1min_hdz‘（地磁気データを成分ごとに分割）
23. THEMIS> tplot, ['mm210_mag_kag_1min_hdz_x','mm210_mag_kag_1min_hdz_y', 'mm210_mag_kag_1min_hdz_z']（成分ごとに分けてプロット）21

CUIの基本操作 (7)24. THEMIS> options, 'mm210_mag_kag_1min_hdz_x', ytitle='H-comp',
ysubtitle=‘[nT]‘ （H成分のY軸のタイトルを変更。）
その他の成分も同様。
（options, 'mm210_mag_kag_1min_hdz_y', ytitle='D-comp', ysubtitle='[nT]'
options, ‘mm210_mag_kag_1min_hdz_z’, ytitle=‘Z-comp’, ysubtitle=‘[nT]‘）
25. THEMIS> makepng, ‘mag_kag’（図をPNGファイルで書き出し）
26. THEMIS> tplot_ascii, 'mm210_mag_kag_1min_hdz_x'（H成分をアスキーファイルで保存。 ファイル名はmm210_mag_kag_1min_hdz_x.txt となる）

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（時間が余ったら）GUIを起動してみる
27. THEMIS> .full_reset_session （リセット）
28. IDL> thm_gui（GUIを起動する）

23

さらに進んだ解析については、過去の講習会資料を見てみる
IUGONETウェブサイト： http://www.iugonet.org/activity/analysisws.jsp
で、過去の講習会で使った資料をダウンロードできる。

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