IDL-VM環境でのGUIの使い方

TDAS, UDAS入門
～インストール＆セットアップ～
～IDL-VM環境でのGUIの使い方～
地上多点観測データの総合解析による超高層大気研究会
＠極地研（2012年8月10日）
田中良昌（極地研）
1
本講習の内容
 TDASの概要
 UDASの概要
 UDASのインストール
 IDL Virtual Machine 環境でのGUIの基本
操作
2
TDAS（THEMIS Data Analysis Software suite
）
 開発元
・ UCB, UCLA
 言語
・ IDL
 データのファイルフォーマット
・ CDFフォーマット
（一部、それ以外も有り）
 特徴
・データファイルを自動ダウンロード
・時系列データの表示・解析のライブ
ラリが多数整備されている。
・ GUIあり。
・ ERG衛星ミッションの解析ソフトウェ
アとして、採用が決定。
http://themis.ssl.berkeley.edu/
3
TDAS の特徴①
データのダウンロード～読み込みが簡単。
データサーバー群
３つのコマンドだけでプロットまでできる。
SSL, Berkeley
> timespan, ‘yyyy-mm-dd’
> thm_load_○○○
> tplot, ○○○
ユーザーのPC
2
自動でディレク
トリを作成、整
理して保存
TDAS
on IDL
3
ローカ
ルHDD
1 インターネット越し
に自動ダウンロード
(by http)
データをIDL上
にtplot変数と
してロード
日時、欲しいデータ種を指定する
だけで、①,②,③ を自動実行
THEMIS, GBO
(ISASで大部分をミ
ラー中)
CDAWeb
OMNI, ACE,
Wind etc.
WDC, Kyoto
Dst, AU/AL
新データ１
新データ２…
ユーザーは、データファイルがどこにあるか、どんなデータなのか、ファイル形
式が何か等を気にせず、解析ができる。
4
TDASの特徴②
GUIを使ってIDL初心者でも比較的簡単に解析ができる。
5
TDASで可能な様々な可視化・解析ツール
時系列スタックプロット
フーリエ変換
オーロラの２次元画像
ウェーブレット変換
6
TDASの解析の流れ
ユーザーのPC
データサーバー群
IDL
ダウンロード
データ読み込み
プロット
tplot変数
tplotコマンド
CDFファイル
・メタデータ
・実データ
loadコマンド
例）
thm_load_fgm
※ tplot変数
• 実データ（スカラーやベクトルの時系列データ）
• メタデータ（作成者、単位、データ構造、タイトル、X軸,Y軸の最大値,
最小値などの可視化属性等)
を含む構造体。
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TDASでロードできるデータの例
•
•
•
THM_LOAD_ASI
THM_LOAD_ASK
THM_LOAD_GMAG
; THEMIS GBO ASI (All Sky Imager)
; THEMIS GBO ASK (All Sky Keogram)
; THEMIS GBO フラックスゲート磁力計
•
•
•
•
•
•
•
•
•
THM_LOAD_EFI
THM_LOAD_ESA
THM_LOAD_FGM
THM_LOAD_FBK
THM_LOAD_FFT
THM_LOAD_FIT
THM_LOAD_PEEB
THM_LOAD_PEEF
：
ACE_MFI_LOAD
; THEMIS EFI (Electric Field Instruments)
; THEMIS ESA (ElectroStatic Analyzer)
; THEMIS FGM (FluxGate Magnetometer)
; その他、THEMIS衛星データが多数。
：
：
：
：
：
; ACE衛星データ
•
•
ACE_SWE_LOAD
GOES_EP_LOAD
; GOES衛星データ
•
•
GOES_MAG_LOAD
LOAD_I8_MAG
; IMP8衛星データ
•
•
LOAD_I8_PLA
KYOTO_LOAD_AE
; 京大WDCの地磁気指数
•
•
•
KYOTO_LOAD_DST
LOAD_SO_???
LOAD_WI_???
：
; SOHO衛星
; WIND衛星
：
探せば、もっとあります。
8
Help
•
•
TDASのコマンドリファレンスが
書かれたHTMLファイル。
以下に置かれている。
tdas_7_00/idl/_tdas_doc.html
udas_2_00_b2/_udas_doc.html
9
UDASとは？
• UDASは、TDASのプラグイ
ンソフト。
• IUGONETの所属機関が所有
する地上観測データをTDAS
で利用することができる。
• UDASは、TDASの様々な機
能を使っているので、TDAS
（及びIDL）に依存している
。
• ERG-SCと共同で開発。
UDAS, TDAS, IDLの関係
10
UDASウェブページ
UDASウェブサイト：http://www.iugonet.org/software.html
最新バージョンは、v2.00.1
(for TDAS v7.00)
今年2月に本公開
を開始。
2011年5月にβバージョンを
公開してから、計4回のバー
ジョンアップの後、2012年
2月に正式バージョンを公開
した。
11
11
UDAS v2.00.1のロードプロシジャの一覧
電波望遠鏡
レーダー
地磁気
12
UDASによるプロットの例
13
太陽電波 by IPRT
Lバンド下部対流圏レーダー
境界層レーダー
赤道大気レーダー（EAR）
14
MUレーダー
流星レーダー
MFレーダー
ウィンドプロファイラレーダー
15
EISCATレーダー
SuperDARNレーダー
WDC地磁気指数
16
地磁気（昭和基地、アイスランド）
地磁気（210度地磁気観測網）
地磁気（MAGDAS/CPMN）
17
動画によるUDASの使い方の解説
18
UDASのインストール
http://www.iugonet.org/software/install.html
最新のバージョンは、
ここからダウンロー
ドできます。
日本語のインストール
マニュアルがあります。
TDAS＆UDASのインス
トール動画が見られま
す。
19
UDASのインストール
（講習会バージョン）
20
UDASのインストール①
1. UDASをダウンロードする。
http://iugonet0.nipr.ac.jp/lecture/
から、講習会用UDAS（udas_2_00_b2.zip）を、好みの
場所にダウンロードする。
例えば、
・Windowsの場合、C:¥Program Files¥ITT¥IDL71¥external¥
・Macの場合、/Applications/itt/idl71/external/
2. zipファイルを解凍する。
21
UDASのインストール②
3. IDLを起動する。
・Windowsの場合、スタート→すべてのプログラム→IDL 7.1→IDL
Workbench
4. パスの設定
(1) ウィンドウ→設定
(2) IDL→パス→挿入→（udas_2_00_b2を選択）
(3) 左側のチェックボックスにチェック→上に移動→OK
5. 動作確認
(1) IDL> thm_gui
(2) File→Load Dataで、
IUGONET Dataタブが表示されていれば、OK。
22
基本操作（コマンドラインによるプロット）
1.
2.
3.
4.
IDL> thm_init
THEMIS> timespan, '2006-12-14', 3
THEMIS> iug_load_gmag_nipr, site=‘syo’
THEMIS> tplot_names
1 nipr_mag_syo_1sec
5. THEMIS> tplot, ‘nipr_mag_syo_1sec'
① TDASを初期化。
プロンプトがTHEMISに変わる。
② 日時の設定。
2006年12月14日から3日間。
③ データのロード。
昭和基地の地磁気をロード。
④ ロードされたデータを確認。
ここで表示されているものは、tplot変
数と呼ばれる。
⑤ プロット。
23
IDL-VM環境でのGUI操作
24
VM実行ファイルをダウンロード
1. TDASのVM実行ファイルをダウンロードする。
http://iugonet0.nipr.ac.jp/lecture/
から、idlvm_tdas7_20120810.zipを、好みの場所にダウ
ンロードする。
例えば、
・Windowsの場合、C:¥Program Files¥ITT¥IDL71¥external¥
・Macの場合、/Applications/itt/idl71/external/
2. zipファイルを解凍する。
25
IDL Virtual Machineの起動①
1. ダウンロード＆解凍してできた
Idl_vm_tdas7_20120810 → thm_gui_new の順にフォル
ダを開く。
2. thm_gui_new.savをダブルクリックする。
Thm_gui_new.savをダブル
クリックする。
26
IDL Virtual Machineの起動②
IDL Virtual Machine が起動する。
3. クリック
TDASのGUIウィンドウ
が立ち上がる。
27
基本操作（GUI）１
メインウィンドウ
IDL> thm_gui
または
IDL> thm_gui_new
で、まずGUIを起動。
File→Load Data
を選択。
or
このアイコン
をクリック
Load Dataウィンドウ
を開く。
28
基本操作（GUI）２
Load Dataウィンドウ
UDASをインストールしていれば
IUGONET Dataタブが現れる。
①日時を設定
2006-12-14 ～ 2006-12-16
②観測装置を選択
geomagnetic_field_index
29
基本操作（GUI）３
Load Dataウィンドウ
④矢印を
クリック
今回は、
Dst_index, *(all), *
のパラメータを選択。
③パラメータ
を選択
30
基本操作（GUI）４
Load Dataウィンドウ
データポリシーの表示
⑤OKをクリック
31
基本操作（GUI）５
Load Dataウィンドウ
⑥ロードされた
データが表示される。
⑦最後にDoneをクリックして
ウィンドウを閉じる
32
基本操作（GUI）６
メインウィンドウ
Plot/Layout Options
ウィンドウを開く。
Graph
↓
Plot/Layout Options
を選択。
or このアイコン
をクリック
33
基本操作（GUI）７
Plot/Layout Optionsウィンドウ
②ラインプロットの
場合はLineをクリック。
③選択されたデータ
が表示される。
①プロットする
データを選択。
④OKを押してウィンドウを閉じる。
34
基本操作（GUI）８
メインウィンドウ
プロットされた。
File→Load Data
or
を選択。
このアイコン
をクリック
さらに、データ
を追加してみる。
35
基本操作（GUI）９
Load Dataウィンドウ
②mfiを
選択。
①ACE Dataを選ぶ。
④矢印を
クリック
⑤ロードされた
データが表示される。
③h0, BGSM
を選択。
36
基本操作（GUI）１０
Load Dataウィンドウ
⑥sweを
選択。
ACE Dataを選ぶ。
⑧矢印を
クリック
⑨ロードされた
データが表示される。
⑦h0, V_GSEを選択。
37
基本操作（GUI）１１
同様の方法で、昭和基地（syo）の地磁気をロードしてみる。
Geomagnetic_field_fluxgate
を選択。
38
基本操作（GUI）１２
Plot/Layout Optionsウィンドウ
①パネルを追加(削除)する
場合はここをクリック。
③ラインプロットの
場合はLineをクリック。
④選択されたデータ
が表示される。
②V_GSE_xを選択。
39
基本操作（GUI）１３
同様の方法で、ACEのmfi、syoの地磁気データを追加する。
⑤最後にOKをクリックして
ウィンドウを閉じる
40
基本操作（GUI）１４
メインウィンドウ
プロットされた。
Analysis→Calculateを選択。
V_GSE_xの符号
を変えてみる。
41
基本操作（GUI）１５
Calculate ウィンドウ
③V_GSE_xが追加
される。
②矢印をクリック。
①V_GSE_xを選
択。
42
基本操作（GUI）１６
Calculate ウィンドウ
④数式を記入する。
⑤Runをクリック。
⑥V_GSE_x_newができる。
⑦Doneを押してウィンドウを閉じる。
数式
"ace_h0_swe_V_GSE_x_new"= -1*"ace_h0_swe_V_GSE_x"
43
基本操作（GUI）１７
①Plot/Layout Optionsウィンドウを開く。
②V_GSEを選択して、
Removeで削除する。
44
基本操作（GUI）１８
Plot/Layout Optionsウィンドウ
④ラインプロットの
場合はLineをクリック。
③V_GSE_x_newを選択。
⑤OKを押してウィンドウを閉じる。 45
基本操作（GUI）１９
メインウィンドウ
プロットされた。
Analysis→Data Processingを選択。
V_GSE_xの符号
が変わった。
V_GSE_xの符号
を変えてみる。
46
基本操作（GUI）２０
Data Processingウィンドウ
③選択されたデータ
が表示される。
①解析するデータ
を選択。
② ⇒をクリック。 ④解析方法を選択。
47
基本操作（GUI）２１
⑤パラメータを選択。
⑥OKでウィンドウを閉じる。
48
基本操作（GUI）２２
Data Processingウィンドウ
⑦計算されたデータ
が表示される。
⑧Doneをクリックして
ウィンドウを閉じる
49
基本操作（GUI）２３
再び、Plot/Layout Optionsウィンドウを開く。
①パネルを追加（削除）する場
合はここをクリック。
④追加されたデータが
表示される。
③スペクトル表示の場合は
Specをクリック。
②プロットするデータを選択。
⑤OKを押してウィンドウを閉じる。
50
基本操作（GUI）２４
メインウィンドウ
ダイナミックスペクトル
がプロットされた。
X軸を変更する。
Graph
↓
X Axis Options
を選択。
51
基本操作（GUI）２５
X Axis Options ウィンドウ
②date:h:m
を選択。
①Annotationタブ
を選択。
③OKを押して
設定終了。
52
基本操作（GUI）２６
メインウィンドウ
Y軸が変更された。
53
小技集（GUI）１
メインウィンドウ
拡大、縮小
ここの矢印ボタン
で、X軸を拡大、
縮小したり、スク
ロールしたりでき
る。
クリック＆ドラッ
グで、拡大、縮小
できる。新しい
ページが開く。
54
小技集（GUI）２
メインウィンドウ
新しいページが開
いて、拡大された。
Edit
↓
Subset
↓
Marker (All panels)
を選択。
55
小技集（GUI）３
メインウィンドウ
Ctrl＋クリック＆
ドラッグで、マー
カーができる。
マーカータイトル
を記入。
56
小技集（GUI）４
メインウィンドウ
マーカータイトル
が表示された。
57

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