TDAS/UDAS GUIによる操作２(データ解析、軸やラベルの変更⽅法等)

新堀

2014/8/20

淳樹 (京⼤⽣存研)

IUGONET TDAS/UDAS講習、GUIによる操作２ @NIPR

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内容と⽬的内容• 前編に引き続きTDAS/UDASのGUIツールの使い⽅– 軸や凡例等のラベルの変更– 簡単なデータ解析 (Analysis, Calculate)– IDL-VMの使い⽅• 使⽤データ– 2013年7⽉9⽇00:00 UT ~ 7⽉11⽇23:59 UTのTromso, Rikubetsuの地磁気データ⽬的• プロットをカスタマイズして論⽂にそのまま使⽤可能な絵を作成したり、データを使った簡単な演算・解析を⾏う⽅法を習得する。
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プロットのカスタマイズ

横軸、縦軸、カラーバーの刻み(tick)、ラベル、⽂字フォントや⾊・⼤きさ、またプロット線の線種や⾊などを⾃由⾃在にカスタマイズ。データ解析によって作成したプロットをそのままpublication quality の絵にすることができる︕

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データをロードする (前編の復習)•

指定期間のTromso(tro), Rikubetsu(rik) 地磁気データが読み込まれた状態にする(Rikubetsu のデータは1分値(1min) のみでok)
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データを並べてプロット(前編の復習)••

thg_mag_tro_x およびmm210_mag_rik_1min_hdz_xを並べてプロットした状態にする
次ページのような画⾯が出ていればok
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プロットの時間幅を変える１
このアイコンをクリックすることでプロットの時間幅を変更できる
時間幅を縮める(短い時間幅をプロット)

時間幅を拡げる(長い時間幅をプロット)
プロット時間幅を前にずらす
プロット時間幅を後ろにずらす

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プロットの時間幅を変える2

Fixed Min/Maxを選択

Min, Max にそれぞれ
2013-07-09/00:00:00
2013-07-12/00:00:00
を⼊れて OK をクリック

Graphタブ > X Axis Options> Range で明⽰的に時間幅を指定できる
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時刻tickの幅を変更
Ticksタブで、プロットのTickを⾃由にカスタマイズできる︕
Major Tick By Interval を選択、
Major Tick Every を 12 hours とする# of Minor Ticks を 4 とする。
つまり 12 hourの中 に 4本のMinorTickが表⽰される

最後に "Apply to All Panels"  "OK"の順にクリックする

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8時刻表⽰のフォーマットを変更
Annotationタブで、時刻のフォーマットを変更できる︕
Annotation Format で プルダウンメ
ニューの中から "mo:day:h:m" を選択
Apply to All Panels  OK とクリック

⽂字フォントの形式と⼤きさの変更
したい場合、Fontでプルダウンメ
ニューの中からお好みの形式を選ぶ
Sizeから⼤きさを指定
選択可能な種類︓
Courier, Helvetica, Times
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軸のラベルを変更
Labelsタブで、時刻軸(X軸)のラベルをカスタマイズ︕
⼀番下のプロットパネルである Panel 2を選択

Show Label にチェックして、Edit/Add
Label: のところにテキストでUniversal Time と⼊⼒
OK をクリック (Apply to All Panelsはクリックしない点に注意)

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時間軸のカスタマイズの結果指定した通りの時間軸になっていますか︖

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その他のオプション• Page Options…

– スタックプロットのタイトルやマージン等を変更• Panel Options…

– スタックプロットの各プロットパ
ネルのタイトルや⾊を変更• Line Options…

– 各プロットパネルの線種や⾊を変更• Legend Options…

– マウスカーソルをプロット上に置いた時に現れる凡例表⽰のフォー
マットを変更• Variable Options…

– プロット下部の時刻ラベルの下に、選択した変数の値を表⽰。例えば
衛星位置座標などX軸(時間軸)と同様に、Y Axis Optionsでプロットの縦軸のカスタマイズ、Z Axis Optionsでカラーコンターでプロットした際のカラーバー周りをカスタマイズできる
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時系列データ解析(Data processing)

読み込んだ時系列データに対して、平均値を差し引く、移動平均を取る、ハイパス/ローパスフィルターをかける、⽋損値を補間、時間微分を計算する、FFTやウェーブレット変換でダイナミックスペクトルを計算、などのデータ解析がGUI上で簡単にできる︕

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時系列データ解析(Data processing)• Analysis > Data Processing をクリックするとData Processing
ウィンドウが出る(次項へ)2014/8/20

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時系列データ解析(Data processing)

1. thg_mag_tro クリック
してハイライトさせる

2. 右⽮印をクリックすることで、処理の対象となるActive Dataに⼊る。右側にずらりと並んだ各種フィルター処理関数を使って、Active Dataにリストされたデータを加⼯できる

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Data processingパネル

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時系列データ解析(Data processing)

右欄の Power Spectrum… をクリック
Power Spectra Options パネルが出る。
ここで周波数スペクトルを求める際の各種パラメータを指定できるが、今回はデフォルト値で、そのまま OK をクリックする。
thg_mag_tro のダイナミックスペク
トルが計算される。

ここでは、FFTで地磁気変動のダイナミックスペクトルを求める
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時系列データ解析(Data processing)

Loaded Data のリストにthg_mag_tro_x,y,z_dpwrspcができた︕

Done をクリックしてData
Processingウィンドウを終了

ここでは、FFTで地磁気変動のダイナミックスペクトルを求める
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時系列データ解析(Data processing)
2. Add をクリックして Panel 3 を作る
1. Graph > Plot/Layout Options をクリックしてこの Plot/Layout Options
ウィンドウを出す

3. thg_mag_tro_x_dpwrspc をクリックしてハイライトさせる

4. Spec  をクリック。
thg_mag_tro_x_dpwrspc がPanel 3 に⼊る。
Spec だと、線プロットではなくカラーコンターとしてプロットさせる

後は新しいデータ変数も⼀緒にプロットしてやる。4. でSpec を使う以外はこれまでと同様。
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5. OK をクリックすればプロットが作成される

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時系列データ解析(Data processing)Tromsoの地磁気波形(1番⽬のパネル) のダイナミックスペクトルが並べてプロットされた︕
7⽉10⽇0時UT 辺りから磁気嵐が始まると、オーロラ帯のTromso
でも全周波数帯で振幅が⼤きくなっていることがわかる。
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データ変数を使った演算(Calculate)
読み込んだデータ変数に数学・統計関数を作⽤させたり、複数のデータ変数を組み合わせた演算で新しいデータ変数を作ったりできる︕

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データ変数を使った演算読み込んだデータ変数に数学・統計関数を作⽤させた
り、複数のデータ変数を使った演算で新しいデータ変数を作ったりできる︕
 Calculate

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データ変数を使った演算

ここに新しいデータ変数を作るための演算式を組んで、下の Run をクリックすれば演算が実⾏される

数式の材料
数式を組み⽴てるキャンパス

ここでは、簡単な例としてRikubetsu地磁気のX成分とY成分の2乗和平⽅根 sqrt(X2+Y2) を計算してみる
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データ変数を使った演算

数式キャンバスにデータ変数が挿入された！
データ変数は二重引用符( " ) で挟むのがルール
2. 左⽮印をクリック“save”ボタンをクリックすれば、⼊⼒した数式をテキストファイルに保存できる

1.

Insert Variable: の中の mm210_mag_rik_1min_hdz_xをクリックしてハイライトさせる。_x, _y, _z などの各成分が出ていない場合は、左側の ＋ をクリックする

上記のような材料挿⼊のほか、キーボードで直接数式をタイプすることもできる。

"mm210_mag_rik_1min_hdz_xy" =sqrt( "mm210_mag_rik_1min_hdz_x"^2 + "mm210_mag_rik_1min_hdz_y"^2 )2013/8/21
IUGONET TDAS/UDAS講習、GUIによる操作２ @NIPRという数式を作る(改⾏なし、1⾏で)23

データ変数を使った演算

1. 数式ができたら、下の Run をクリックする

2. 演算結果の mm210_mag_rik_1min_hdz_xy が新しいデー
タ変数として現れた︕

3. Done をクリックしてCalculate ウィンドウを閉じる
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データ変数を使った演算

1) Add でPanel 4 を作って、2) mm210_mag_rik_1min_hdz_xy をハイライトさせて Line  をクリックすることで Panel 4 にこの新しく作ったデータ変数を⼊れる

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最後に OK をクリックするとプロットされる

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データ変数を使った演算• Rikubetsu地磁
気の⽔平成分の絶対値がプロットされた

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TDAS/UDAS のVirtual Machine版• IDLにはコンパイル済みのライブラリをライセンスフリーで実⾏できるIDL Virtual Machine (IDL-VM)機能が付随している。
• IDL-VM版のUDAS を利⽤するために必要なもの– インストールされたIDL⼀式 (ただしライセンスは不要)• UDAS-VM ファイル。以下にある最新のzipファイル。
http://iugonet0.nipr.ac.jp/lecture/ ID/パスワードは講習会で教えます
idlvm_udas_3_00_b1.zip (この資料作成時の最新版)を適当な場所にセーブして解凍しておく

例えば︓
Windowsの場合、C:¥Program Files¥ITT¥IDL71¥external¥
Macの場合、/Applications/itt/idl71/external/
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TDAS/UDAS のVirtual Machine版
1. アプリケーションメニュー等で IDL と同じ場所にある
IDL Virtual Machine を起動

2. クリックする
先ほどのzipファイルを解凍してできたフォル
ダの中のthm_gui_new/thm_gui_new.sav
を選択する

2014/8/20

UDASのGUI ウィンドウが立ち上がる。
今回のGUI講習でやったようなことがライセ
ンスフリーで実行できる！

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