第一章综述

大天区面积多目标光纤光谱望远镜（LAMOST，也称郭守敬望远镜）是我国自主研发设计的大型光学波段观测设备，由中国科学院国家天文台运行和维护。郭守敬望远镜是一个特殊的反射式施密特望远镜，焦面上安装了4000根光纤，可以同时观测20平方度视场内的4000个目标，大大提高了目标光谱的获取率。截止2019年7月，郭守敬望远镜已经完成了开始于2011年10月结束于2012年6月的先导巡天观测任务，也完成了启动于2012年9月的正式巡天前七年的观测任务。经过这七年的巡天，一共获得10,608,416条目标光谱，其中包括恒星、星系、类星体及其它类型未知的目标^[1-7]。这次发布的数据产品可以从网（http://dr7.lamost.org/ ）获得，数据产品包括：

（1）光谱 – 此次发布了10,608,416条波长和流量定标并且减天光后的光谱数据，其中包括9,531,038条恒星光谱、193,361条星系光谱、64,236条类星体光谱和819,781条类型未知的光谱。这些光谱的波长覆盖范围是3690-9100埃米，并且分辨率与美国斯隆巡天的光谱分辨率相近为1800^[2−3]。

（2）星表 – 除了光谱数据，此次发布的数据产品中还包括六个光谱参数星表，它们分别是：LAMOST总星表、A、F、G和K型星星表、A型星星表、M矮星星表、观测天区星表以及输入星表。前四个星表都包括了36个基本光谱信息，例如赤经、赤纬、信噪比、星等、分类和红移等。除了这些参数，第二、三和四个表还发布了其它的参数，比如恒星大气参数（有效温度，表面重力和金属丰度）、光谱谱线指数、光谱谱线宽度、敏感于金属丰度的参数以及标记是否存在磁活动的参数等。此外，观测天区星表发布了9个基本的天区信息参数，输入星表则包括了前面提到的36个基本光谱信息中的24个和前面星表都不包括的3个参数。

第二章将详细介绍FITS文件，第三章将介绍六个参数星表。

第二章 FITS 文件介绍

一、命名

此次发布了超过1000万.fits格式的光谱文件，它们以“spec-MMMMM-YYYY_spXX-FFF.fits”方式被命名。其中，“MMMMM”是一个非负的整数，代表本地修正儒略日，“YYYY”是天区编号，“XX”是一个在1到16之间取值的整数，表示光谱仪编号，“FFF”是一个在1到250之间取值的整数，代表每个光谱仪中的光纤编号^[8]。此外，.fits文件头中的“DESIG”关键字给出了每个目标源的命名方法，它们是以“LAMOST JHHMMSS.ss+DDMMSS.ss”方式被命名的。其中，“HHMMSS.ss”是以时分秒为单位的目标源的赤经，“+DDMMSS.ss”是以度分秒为单位的目标源的赤纬。

二、结构

每个.fits文件应该由一个基本头文件，一个可选择的扩展数据单元和其它可选择的特殊记录组成。此次发布的.fits文件中仅包含了基本的头文件和一个基本的数据矩阵。第1小节将解释基本头文件中的每个关键字，第2小节将介绍基本数据矩阵。

1、基本头文件

我们把.fits头文件中的关键字分为八组，它们分别是强制关键字、文件信息关键字、望远镜参数关键字、观测参数关键字、光谱仪参数关键字、天气情况关键字、数据处理关键字和光谱分析结果关键字。下面将分组详细介绍。

1.1、强制关键字

每个.fits头文件中必须写入强制关键字，并且需要以固定格式填写其中每个关键字的取值。

SIMPLE  =                    T /Primary Header created by MWRFITS v1.11b
BITPIX  =                  -32 /
NAXIS   =                    2 / Number of array dimensions
NAXIS1  =                 3909 /
NAXIS2  =                    5 /
EXTEND  =                    T /

SIMPLE --- 所有.fits文件基本头文件中的第一个关键字。该关键字是一个逻辑常数，如果满足.fits文件标准，则该关键字为“T”，否则为“F”。这个关键字在基本头文件中是强制必须写入的，其它扩展的头文件中不必强制写入。

BITPIX --- 所有.fits文件基本头文件中的第一个关键字。该关键字是一个逻辑常数，如果满足.fits文件标准，则该关键字为“T”，否则为“F”。这个关键字在基本头文件中是强制必须写入的，其它扩展的头文件中不必强制写入。

NAXIS --- 非负整数，最大值不能超过999。它代表数据矩阵中的数据维数，如果取值为0表示.fits文件中没有数据。

NAXIS1和NAXIS2 --- 非负整数，代表一个数据矩阵在某一维度元素的数目。关键字“NAXIS1”表示数据矩阵中波长的维数，也就是基本数据矩阵的列数，关键字“NAXIS2”表示基本数据矩阵的行数。

EXTEND --- 布尔量，显示.fits文件基本头数据单元后是否有扩展单元，只出现在基本头文件中。如果该关键字取值为“T”，表示基本头数据单元后可以有扩展单元。这是一个建议型关键字，如果它的值为“T”并不一定要求基本头数据单元后有扩展单元，同样头文件中没有这个关键字也不意味着一定不能有扩展单元^[9]。

1.2、文件信息关键字

FILENAME= 'spec-58643-HD152645N051412B02_sp15-250.fits' /
OBSID   =            746815250 / Unique number ID of this spectrum
AUTHOR  = 'LAMOST Pipeline'    / Who compiled the information
DATA_V  = 'LAMOST DR7'         / Data release version
EXTEN0  = 'Flux, Inverse, Wavelength, Andmask, Ormask' /
N_EXTEN =                    1 / The extension number
EXTNAME = 'Flux    '           / The extension name
ORIGIN  = 'NAOC-LAMOST'        / Organization responsible for creating this file
DATE    = '2020-03-19T07:15:46' / Time when this HDU is created (UTC)

FILENAME --- 字符串，给出了.fits文件的名称。以 “spec-58643-HD152645N051412B02_sp15-250.fits”为例，“58643”代表本地修正儒略日，“HD152645N051412B02”是天区编号，“sp15”是光谱仪编号，“250”是光纤编号。

OBSID --- 整数，给出了光谱编号。

AUTHOR --- 字符型常数“LAMOST Pipline”，表示fits文件的软件名称。

DATA_V --- 字符型常数，给出了数据发布的版本号。

EXTEN0 --- 字符型常数“Flux Inverse Subcontinuum Andmask Ormask”，分别给出了基本数据矩阵每一行的内容。

N_EXTEN --- 整数，给出了一个.fits文件扩展的数目。

EXTNAME --- 字符串，用于区别同一个FITS文件相同类型的不同扩展。

ORIGIN --- 字符型常数“NAOC-LAMOST”，给出了为这个.fits文件负责的组织和机构，“NAOC”是中科院国家天文台简称。

DATE --- 字符串，给出了.fits文件创建的国际标准时。

1.3、望远镜参数关键字

TELESCOP= 'LAMOST  '           / GuoShouJing Telescope
LONGITUD=               117.58 / [deg] Longitude of site
LATITUDE=                40.39 / [deg] Latitude of site
FOCUS   =                19964 / [mm] Telescope focus
CAMPRO  = 'NEWCAM  '           / Camera program name
CAMVER  = 'v2.0    '           / Camera program version

TELESCOP --- 字符型常数“LAMOST”，给出了望远镜的名称。

LONGITUD --- 浮点型常数，提供了LAMOST所在兴隆观测站的经度。

LATITUDE --- 浮点型常数，提供了LAMOST所在兴隆观测站的维度。

FOCUS --- 提供了郭守敬望远镜的焦距，单位是毫米。

CAMPRO --- 提供了郭守敬望远镜的焦距，单位是毫米。

CAMVER --- 字符串，给出了LAMOST相机程序的版本号。

1.4、观测参数关键字

DATE-OBS= '2019-06-08T14:58:00' / The observation median UTC
DATE-BEG= '2019-06-08T22:17:40.0' / The observation start local time
DATE-END= '2019-06-08T23:39:29.0' / The observation end local time
LMJD    =                58643 / Local Modified Julian Day
MJD     =                58642 / Modified Julian Day
LMJMLIST= '84445817-84445845-84445874' / Local Modified Julian Minute list
PLANID  = 'HD152645N051412B02' / Plan ID in use
RA      =           231.166143 / [deg] Right ascension of object
DEC     =             6.068179 / [deg] Declination of object
RA_OBS  =           231.166143 / [deg] Right ascension during observing
DEC_OBS =             6.068179 / [deg] Declination during observing
OFFSET  =                    F / Whether there's a offset during observing
OFFSET_V=                 0.00 / Offset value in arcsecond
DESIG   = 'LAMOST J152439.87+060405.4' / Designation of LAMOST target
FIBERID =                  250 / Fiber ID of Object
CELL_ID = 'H2626   '           / Fiber Unit ID on the focal plane
X_VALUE = '162.6965128110'     / [mm] X coordinate of object on the focal plane
Y_VALUE = '-299.1325807070'    / [mm] Y coordinate of object on the focal plane
OBJNAME = '231131054006879'    / Name of object
OBJTYPE = 'Star    '           / Object type from input catalog
TSOURCE = 'LEGUE_LCH'          / Name of input catalog
TCOMMENT= '14792387456440281'  / Target information
TFROM   = 'LCH100002'          / Target catalog
FIBERTYP= 'Obj     '           / Fiber type of object
FIBERMAS=                  192 / Bitmask of warning values, 0 means all is well
MAGTYPE = 'gri     '           / Magnitude type of object
MAG1    =                17.22 / [mag] Mag1 of object
MAG2    =                16.02 / [mag] Mag2 of object
MAG3    =                15.22 / [mag] Mag3 of object
MAG4    =                99.00 / [mag] Mag4 of object
MAG5    =                99.00 / [mag] Mag5 of object
MAG6    =                99.00 / [mag] Mag6 of object
MAG7    =                99.00 / [mag] Mag7 of object
OBS_TYPE= 'OBJ     '           / The type of target (OBJ, FLAT, ARC or BIAS)
OBSCOMM = 'Science '           / Science or Test
RADECSYS= 'FK5     '           / Equatorial coordinate system
EQUINOX =              2000.00 / Equinox in years
LAMPLIST= 'lamphgcdne.dat'     / Arc lamp emission line list
SKYLIST = 'skylines.dat'       / Sky emission line list
NEXP    =                    3 / Number of valid exposures
NEXP_B  =                    3 / Number of valid blue exposures
NEXP_R  =                    3 / Number of valid red exposures
EXPT_B  =              4500.00 / [s] Blue exposure duration time
EXPT_R  =              4500.00 / [s] Red exposure duration time
EXPTIME =              4500.00 / [s] Minimum of exposure time for all cameras
BESTEXP =             84445817 / LMJM of the best exposure
SCAMEAN =                 2.80 / [ADU] Mean level of scatter light

DATE-OBS --- 字符串，给出了多次曝光平均时刻的国际标准时。

DATE-BEG --- 字符串，给出了观测开始时刻的北京时间。

DATE-END --- 字符串，给出了观测结束时刻的北京时间。

LMJD --- 非负整数，给出了本地修正儒略日。

MJD --- 非负整数，给出了修正的儒略日。

LMJMLIST --- 字符串，给出了n次曝光本地修正儒略分列表。

PLANID --- 字符串，给出了观测目标的天区编号。

RA --- 非负实浮点型数，给出了输入星表中观测目标的赤经。

DEC --- 实浮点型数，给出了输入星表中观测目标的赤纬。

RA_OBS --- 非负实浮点数，给出了被观测源在实际观测中的赤经。

DEC_OBS --- 实浮点型数，给出了被观测源在实际观测中的赤纬。

OFFSET --- 布尔值，包括T和F。T表示观测过程中，光纤对准目标时进行了偏置。这种光纤偏置操作一般应用于非常亮的恒星（r < 11等），目的是为了避免亮源观测时CCD出现饱和。

OFFSET_V --- 实浮点数，给出了观测过程中光纤偏置的值，单位是角秒。

DESIG --- 字符串，给出了LAMOST目标源的名称。与斯隆数字巡天目标源的名称类似，“J”字符后面“+”字符前面的数字是以“时分秒”为单位的赤经，“+”字符后面是以“度分秒”为单位的赤纬。

FIBERID --- 取值范围在1到250之间的非负整数，给出了光纤编号，并且应该与光谱仪编号同时使用。

CELL_ID --- 字符串，给出了焦面上光纤单元的编号。LAMSOT焦面划分为四个象限，分别命名为“EFGH”，这个关键字第一个字符代表了象限，第一个字符后前两个数字代表该光纤在这个象限里所处的行数，后两个数字代表光纤所在的列数。

X_VALUE和Y_VALUE --- 实浮点型数，给出了焦面上观测目标的X和Y坐标。

OBJNAME --- 字符串，给出了观测目标的编号，该编号是由目标的赤经、赤纬和HTM方法计算得到^[10]。

OBJTYPE --- 字符串，给出了输入星表中观测目标的类型。

TSOURCE --- 字符串，给出了提交输入星表的组织或者个人。

TCOMMENT --- 字符串，给出了输入星表中目标源在原来星表中的编号。比如，在SDSS星表中的编号等。

TFROM --- 字符串，给出了输入星表的名字。

FIBERTYP --- 字符串，给出了分配给各观测目标的光纤类型。该关键字有六种取值，分别是：“Obj”、“Sky”、“F-std”、“Unused”、“PosErr”和“Dead”。其中，“Obj”表示光纤分配给观测源，包括恒星和星系等。“Sky”表示光纤用于拍天光，“F-std”表示光纤用于拍流量标准星，“Unused”、“PosErr”和“Dead”分别表示光纤没有被使用、光纤走位错误和光纤无法工作。

FIBERMAS --- 整数，表示光纤存在的问题。如果想检查光纤存在的问题，首先需要把十进制的“FIBERMAS”转换成九位二进制数，如果某一位的值为1，则代表光纤存在相应的问题。下表给出了九位二进制数各位所代表的光纤问题。

表1: 光纤问题

位数	问题	注释
1	NOALLOTTED	没有被分配的光纤
2	BADTRACE	“TRACECENTER”程序追迹结果错误的光纤
3	BADFLAT 流量过低的光纤
4	BADARC	波长定标异常的光纤
5	MANYBADPIXEL	超过10%坏像素的光纤
6	SATURATED	超过10%饱和像素的光纤
7	WHOPPER	比相邻光纤流量大15倍以上的光纤（流量巨大光纤）
8	NEARWHOPPER	毗邻流量巨大光纤的光纤
9	BADSKYFIBER	天光残差极大的光纤

MAGTYPE --- 字符串，给出了观测目标的星等类型。

MAG1、 MAG2、MAG3、MAG4、MAG5、MAG6和MAG7 --- 取值在0到100之间的实浮点数，给出了与关键字“MAGTYPE”确定的星等类型相对应的星等。例如，如果“MAGTYPE”关键字的取值是“ugrizjh”，则“MAG1”、 “MAG2”、“MAG3”、“MAG4”、 “MAG5”、“MAG6” 和“MAG7”分别给出u、g、r、i、z、j和h七个波段的星等。

OBS_TYPE --- 字符串，给出了观测目标的类型，包括：目标源、平场、灯谱和偏置。

OBSCOMM --- 字符串，给出了观测目的，包括：用于科研的观测和用于测试的观测。

RADECSYS --- 字符串，给出了基于J2000标准的观测源的赤道坐标。

EQUINOX --- 实浮点型数，给出了当前使用的标准历元。

LAMPLIST --- 字符串，给出了弧光灯灯谱发射线列表，在光谱波长定标过程中需要使用该列表。

SKYLIST --- 字符串，给出了天光发射线列表的文件名，在减天光过程中需要用到该列表。

NEXP、NEXP_B和NEXP_R --- 三个非负整数，分别给出了总曝光次数、蓝端CCD曝光次数和红端CCD曝光的次数。

EXPT_B和EXPT_R --- 两个实浮点数，分别给出了蓝端和红端CCD的曝光时间。

EXPTIME --- 实浮点型数，给出了红端和蓝端CCD总曝光时间中的最小值。

BESTEXP --- 整数，给出了n次曝光中信噪比最高的一次曝光的本地修正儒略分。

SCAMEAN --- 实浮点型数，给出了杂散光的平均水平，它是二维光谱图像左边和右边边缘没有光纤的位置处流量的平均值。

1.5、光谱仪参数关键字

SPID    =                   15 / Spectrograph ID
SPRA    =          231.3127446 / [deg] Average RA of this spectrograph
SPDEC   =            6.2594485 / [deg] Average DEC of this spectrograph
SLIT_MOD= 'x2/3    '           / Slit mode, x1, x2/3 or x1/2

SPID --- 1到16之间取值的非负整数，给出了观测目标所在光谱仪的编号。

SPRA和SPDEC --- 两个实浮点型数，给出了每个光谱仪所有目标源平均的赤经和赤纬。

SLIT_MOD --- 字符串，给出了LAMOST的狭缝模式为“x2/3”，对应于蓝端4750 ÅÅ 和红端7350 ÅÅ 处的分辨率为1800。

1.6、天气情况关键字

TEMPCCDB=              -999.00 / [deg] The temperature of blue CCD
TEMPCCDR=              -999.00 / [deg] The temperature of red CCD
SEEING  =                 5.50 / [arcsec] Seeing during exposure
MOONPHA =                 3.00 / [day] Moon phase for a 29.53 days period
TEMP_AIR=                17.20 / [deg] Temperature outside dome
TEMP_FP =              -999.00 / [degree celsius] Temprature of the focalplane
DEWPOINT=                 4.30 / [deg]
DUST    = '        '           / Reservation
HUMIDITY=                42.20 /
WINDD   =               133.50 / [deg] Wind direction
WINDS   =                 2.60 / [m/s] Wind speed
SKYLEVEL= '        '           / Reservation

TEMPCCDB --- 实浮点型数，给出了蓝端CCD的温度，单位是摄氏度。

TEMPCCDR --- 实浮点型数，给出了红端CCD的温度，单位是摄氏度。

SEEING --- 实浮点型数，给出了曝光期间的视宁度，由观测助手通过测量导星图像的半高全宽得到。

MOONPHA --- 实浮点型数，给出了曝光期间的视宁度，由观测助手通过测量导星图像的半高全宽得到。

TEMP_AIR --- 实浮点型数，给出了圆顶外面的温度，单位是摄氏度，由自动天气参数测量仪器获得。

TEMP_FP --- 实浮点型数，给出了焦面温度，单位是摄氏度，由自动天气参数测量仪器获得。

DEWPOINT --- 实浮点型数，给出了露点温度，单位是摄氏度，由自动天气参数测量仪器获得。

DUST --- 这个关键字目前暂时是空的，因为尘埃测量仪正在调试中，当测量仪的问题都解决后我们将把这个参数写入.fits头文件中。

HUMIDITY --- 0到1之间的实浮点型数，给出了空气中的湿度。

WINDD --- 实浮点型数，记录了曝光开始时刻瞬时风向，正北是0度风向的方向。

WINDS --- 实浮点型数，记录了曝光开始时刻瞬时风速。风向和风速都是由自动天气测量仪器得到的。

SKYLEVEL --- 实浮点型数，记录了曝光开始时刻瞬时风速。风向和风速都是由自动天气测量仪器得到的。

1.7、数据处理参数关键字

EXTRACT = 'aperture'           / Extraction method
SFLATTEN=                    T / Super flat has been applied
PCASKYSB=                    T / PCA sky-subtraction has been applied
NSKIES  =                   20 / Sky fiber number
SKYCHI2 =                  2.6 / Mean chi^2 of sky-subtraction
SCHI2MIN=                  1.6 / Minimum chi^2 of sky-subtraction
SCHI2MAX=                  3.9 / Maximum chi^2 of sky-subtraction
NSTD    =                    4 / Number of (good) standard stars
FSTAR   = '49-87-166-208'      / FiberID of flux standard stars
FCBY    = 'catalog '           / Standard stars origin (auto, manual or catalog)
HELIO   =                    T / Heliocentric correction
HELIO_RV=             13.38323 / [km/s] Heliocentric correction
VACUUM  =                    T / Wavelengths are in vacuum
NWORDER =                    2 / Number of linear-log10 coefficients
WFITTYPE= 'LOG-LINEAR'         / Linear-log10 dispersion
COEFF0  =               3.5682 / Central wavelength (log10) of first pixel
COEFF1  =               0.0001 / Log10 dispersion per pixel
WAT0_001= 'system=linear'      /
WAT1_001= 'wtype=linear label=Wavelength units=Angstroms' /
CRVAL1  =               3.5682 / Central wavelength (log10) of first pixel
CD1_1   =               0.0001 / Log10 dispersion per pixel
CRPIX1  =                    1 / Starting pixel (1-indexed)
CTYPE1  = 'LINEAR  '           /
DC-FLAG =                    1 / Log-linear flag

EXTRACT --- 字符串，记录了二维图像的抽谱方法。二维图像抽谱方法有很多种，LAMOST光谱处理程序中只使用了孔径抽谱法。

SFLATTEN --- 布尔量，代表是否使用超级平场。LAMOST光谱处理程序中，超级平场用于把光纤之间的相对效率改为1。

PCASKYSB --- 逻辑变量，代表是否使用主成分分析（PCA）方法减天光。LAMOST光谱处理程序中，对波长大于7200埃的光谱区域使用了主成分分析方法减天光。

NSKIES --- 整数，给出了一个光谱仪中天光光纤的数目。

SKYCHI2 --- 实浮点型数，给出了减天光过程中的平均卡方值。LAMOST光谱处理过程中，可以通过样条插值m个天光光谱得到超级天光。据此可以求出每次曝光中各天光光谱与超级天光之间的卡方值和m个天光光谱的平均卡方值。假设一共有n次曝光，由于蓝端和红端各有n个天光光谱，因此将有2n个卡方均值，这个关键字给出的就是这2n个卡方均值的平均值。

SCHI2MIN --- 实浮点数，给出了减天光过程中的最小卡方值。如前所述，如果有n次曝光，将有2n个卡方均值，这个关键字给出了2n个卡方均值中的最小值。

SCHI2MAX --- 实浮点数，给出了减天光过程中的最大卡方值。如前所述，如果有n次曝光，将有2n个卡方均值，这个关键字给出了2n个卡方均值中的最大值。

NSTD --- 实浮点数，给出了减天光过程中的最大卡方值。如前所述，如果有n次曝光，将有2n个卡方均值，这个关键字给出了2n个卡方均值中的最大值。

FSTAR --- 实浮点数，给出了减天光过程中的最大卡方值。如前所述，如果有n次曝光，将有2n个卡方均值，这个关键字给出了2n个卡方均值中的最大值。

FCBY --- 实浮点数，给出了减天光过程中的最大卡方值。如前所述，如果有n次曝光，将有2n个卡方均值，这个关键字给出了2n个卡方均值中的最大值。

HELIO --- 实浮点数，给出了减天光过程中的最大卡方值。如前所述，如果有n次曝光，将有2n个卡方均值，这个关键字给出了2n个卡方均值中的最大值。

HELIO_RV --- 实浮点数，给出了用于日地改正的视向速度改正值。

VACUUM --- 布尔量，代表了LAMOST光谱波长是否改正为真空波长。

NWORDER --- 整数，给出了线性以10为底对数坐标下系数的个数。

WFITTYPE --- 字符串，给出了线性以10为底对数坐标下的弥散。

COEFF0 --- 实浮点型数，给出了以10为底对数坐标下第一个像素的波长值。

COEFF1 --- 实浮点型数，给出了以10为底对数坐标下每个像素的弥散。

WAT0_001 --- 字符串

WAT1_001 --- 字符串

CRVAL1 --- 实浮点型数，给出了由关键字“CRPIX1”给出的参考像素的坐标值^[11]。

CD1_1 --- 实浮点型数，给出了由关键字“CRPIX1”给出的参考像素的坐标值^[11]。

CRPIX1 --- 整数，设置了像素轴对应的像素^[11]。

CTYPE1 --- 整数，设置了像素轴对应的像素^[12]。

DC-FLAG --- 布尔量， 0表示线性采样， 1表示对数采样[12][12]。

1.8、光谱分析结果关键字

VERSPIPE= 'v2.9.7  '           / Version of Pipeline
CLASS   = 'STAR    '           / Class of object
SUBCLASS= 'M0      '           / Subclass of object
Z       =          -0.00019311 / Redshift of object
Z_ERR   =           0.00001923 / Redshift error of object
ZFLAG   = 'PIPILINE'           / Which method computes the redshift
SNRU    =                 0.66 / SNR of u filter
SNRG    =                13.32 / SNR of g filter
SNRR    =                36.14 / SNR of r filter
SNRI    =                78.57 / SNR of i filter
SNRZ    =                63.93 / SNR of z filter

VERSPIPE --- 字符串，给出了LAMOST光谱处理和分析程序的版本号。此次数据发布前，使用“v2.9.7版本程序处理和分析了光谱”。需要注意的是，“v2.9”是光谱处理程序的版本号，“v7”是光谱分析程序的版本号，“v2.9.7”是这两个程序合起来最终的版本号。

CLASS --- 字符串，提供了LAMOST光谱分析程序给出的光谱分类结果，包括“恒星”、“星系”、“类星体”和“未定类型”四种。

SUBCLASS --- 字符串，给出了恒星光谱子分类。该关键字为F、G、K和M型恒星提供了更加详细的光谱子分类，为A型星提供了光谱型和光度型分类。对星系、类星体和类型未定目标，这个关键字都被设置为“Non”。

Z --- 实浮点型数，给出了主要由LAMOST光谱分析程序确定的红移。对于红移无法由光谱分析程序计算的目标，将通过手动测量谱线线心移动来确定红移。如果光谱质量较差，或分类结果为“未定类型”时，红移值都被设置为“-9999”。

Z_ERR --- 实浮点型数，给出了红移误差。

ZFLAG --- 字符串，给出了计算红移的三种方法，即“PIPELINE”、“EYE-CHECK”以及“LASP”。

SNRU、SNRG、SNRR、SNRI和SNRZ --- 五个实浮点型数，给出了u、g、r、i和z波段的信噪比。使用中心波长和带宽，可以得到SDSS测光各波段的波长范围，各波段信噪比是该波段各波长处信噪比的平均值。

2、基本数据矩阵

基本数据是一个5行‘NAXIS1’列矩阵，‘NAXIS1’关键字前面介绍过。表2给出了基本数据矩阵中各行的数据内容和数据类型。

表2：LAMOST .fits文件基本数据矩阵

行数	数据内容	数据类型
5	或标志位	浮点型
4	与标志位	浮点型
3	波长	浮点型
2	倒方差	浮点型
1	流量	浮点型

第一行是光谱流量，第二行是误差的倒方差（1 / （误差^2）），倒方差可以用来计算每个像素的信噪比（流量 *（倒方差）^ 0.5），第三行是波长。第四行是“与标记位”，它是一个由表3所示的六位二进制数确定的十进制整数，六位二进制数每一位的含义在表4中给出。如果每次曝光某种情况总是发生，则六位二进制数相应的位设置为1。数据矩阵的第五行存储的是“或标志位”，它也是由表3示意的六位二进制数确定的十进制整数，和“与标记位”不同，如果某种情况至少在某一次曝光中发生，则“或标记位”中相应的位设置为1。

表3：“或标志位”和“与标志位”的六个二进制位的编号

6 5 4 3 2 1

表4：“或标志位”和“与标志位”六个二进制位的含义

二进制位的编号	关键字	说明
1	BADCCD	CCD上的坏像素
2	BADPROFILE	抽谱过程中的坏轮廓
3	NOSKY	该波长处没有天光信息
4	BRIGHTSKY	天光水平太高
5	BADCENTER	光纤轨迹超过CCD图像边界
6	NODATA	没有好数据

如果用户想检查一条光谱发生了表4所列的哪种情况，可以首先把十进制的“与标记位”和“或标记位”转换为六位二进制数。如果二进制“与标记位”中某一位是1，则说明该波长处每次曝光肯定发生了表4中与这一二进制位对应的情况。同理，如果二进制“或标记位”中某一位是1，则说明该波长处至少有一次曝光发生了表4中与这一二进制位对应的情况。

第三章星表

本节，将介绍此次发布的六个星表，用户可以从http://dr7.lamost.org/catalogue 网站上下载。这六个星表分别是LAMOST总星表、A、F、 G 和K型星星表、A型星星表、M型矮星星表、观测天区星表和输入星表。需要注意的是: A、 F、 G 和 K型星星表、A型星星表以及M型矮星星表都是LAMOST总星表的子集。此外，除星系、类星体和光谱型不确定的天体外，绝大部分没有包含前面三个子星表中的目标是不满足A、F、 G 和K型星星表选星条件的F、G 和K型恒星，剩下的少部分目标是O型星、B型星、白矮星、发射线型、碳星和光谱双星等。

表5、6、7、8、9和10分别给出了前面提到的六个光谱星表中的所有字段，并且对每个字段进行详细说明。这些星表中大多数字段已经在第二章介绍过，下面只介绍前面章节没有解释过的字段。

一、LAMOST 总星表

本节将介绍LAMOST总星表，这个星表中包括了先导和正式巡天前七年获取的天体光谱。该表包括了所有星系、类星体和M型星的信息，但是对于其它类型的天体，只有r波段信噪比大于2或者g波段信噪比大于5或者i波段信噪比大于5的天体信息被包含在这个表里。

这个表里总共发布了10,608,416条光谱的参数，其中包括9,531,038条恒星光谱，193,361条星系光谱，64,236条类星体光谱和819,781条类型未知的天体光谱。此外，该表中g波段信噪比大于10的光谱有6,786,856条，i波段信噪比大于10的光谱有9,093,223条，以及g波段和i波段信噪比都大于10的光谱共有6,714,649条。表5给出了该星表中的参数，大多数参数已经在第二章中介绍过。为了避免CCD饱和, 在观测过程中对一部分亮源，人为对它们的赤道坐标进行了偏置。因此，除了观测天区星表，其它星表中都增加了四个字段，它们分别是“ra_obs”、“dec_obs”、“offset”和“offset_v”。“ra_obs”和“dec_obs”是观测过程中光纤实际指向的赤经赤纬，而“ra”和“dec”是输入星表中提供的赤经赤纬。“offset”表示在观测过程中是否存在光纤偏置，“offset_v”则给出了相对于输入星表中的赤经赤纬光纤偏置了多少角秒。“z”和“z_err”分别是红移和红移误差，如果红移无法给出，则它们被设置为“-9999”。此外，“fibermask”与头文件中的“FIBERMAS”字段一样，已经在2.2.1.4小节介绍过。

http://dr7.lamost.org/catalogue 网站提供了两种格式的LAMOST 总星表，一种是.fits格式，一种是.csv格式，它们的内容是相同的。

表5：LAMOST总星表

字段（单位）	数据类型	说明
obsid	长整型	独一无二的光谱编号
designation	变长字符型	目标名称
obsdate	字符型	观测日期
lmjd	字符型	本地修正儒略日
mjd	字符型	修正的儒略日
planid	字符型	天区号
spid	整型	光谱仪号
fiberid	整型	光纤号
ra_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤经
dec_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤纬
snru	浮点型	u波段信噪比
snrg	浮点型	g波段信噪比
snrr	浮点型	r波段信噪比
snri	浮点型	i波段信噪比
snrz	浮点型	z波段信噪比
objtype	变长字符型	目标类型
class	变长字符型	光谱类型
subclass	变长字符型	恒星子分类
z	浮点型	红移
z_err	浮点型	红移误差
magtype	变长字符型	目标星等类型
mag1 (mag)	浮点型	星等1
mag2 (mag)	浮点型	星等2
mag3 (mag)	浮点型	星等3
mag4 (mag)	浮点型	星等4
mag5 (mag)	浮点型	星等5
mag6 (mag)	浮点型	星等6
mag7 (mag)	浮点型	星等7
tsource	变长字符型	提交输入星表的组织或个人
fibertype	变长字符型	光纤类型：目标光纤、天光光纤、流量标准星光纤、未使用光纤、走位错误光纤和死光纤
tfrom	变长字符型	组织或个人提交的星表
tcomment	浮点型	目标在其它星表比如SDSS或者UCAC4中的编号
offset	布尔型	观测过程中光纤是否偏置
offset_v (arcsec)	浮点型	如果光纤偏置，光纤实际指向的位置偏离输入星表多少角秒
ra (degree)	浮点型	赤经
dec (degree)	浮点型	赤纬
fibermask	整型	光纤可能存在的问题

二、 A、F、G 和K 型星星表

本节将介绍A、F、G和K型星星表，该星表共发布了6,199,917条光谱的参数，其中包括A型星光谱99,766条、F型星光谱1,937,164条，G型星光谱3,135,316条和K型星光谱1,027,671条。这些光谱是按照如下标准挑选出来的：暗月夜g波段信噪比大于6，以及亮月夜g波段星等信噪比大于15。表6列出了这个表里所有的字段，其中 “teff”（有效温度）、“logg” （表面重力）、“feh”（金属丰度）和“rv” （视向速度）是由LAMOST恒星参数计算软件（LASP）给出的。“teff_err”（有效温度误差）、“logg_err” （表面重力误差）、“feh_err” （金属丰度误差）及“rv_err” （视向速度误差）是前面四个参数的误差，它们是利用多次测量精度与信噪比的关系给出的。值得注意的是，该表中的A型星是表7（A型星星表）的子集，并且该表中的A型星光谱都具有较高的信噪比，而表7中其它A型星光谱的信噪比较低。

http://dr7.lamost.org/catalogue 网站提供了两种格式的A、 F、G和 K型星星表，一种是.fits格式，一种是.csv格式，它们的内容是相同的。

表6：A、F、 G 和K型星星表

字段（单位）	数据类型	说明
obsid	长整型	独一无二的光谱编号
designation	变长字符型	目标名称
obsdate	字符型	观测日期
lmjd	字符型	本地修正儒略日
mjd	字符型	修正的儒略日
planid	字符型	天区号
spid	整型	光谱仪号
fiberid	整型	光纤号
ra_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤经
dec_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤纬
snru	浮点型	u波段信噪比
snrg	浮点型	g波段信噪比
snrr	浮点型	r波段信噪比
snri	浮点型	i波段信噪比
snrz	浮点型	z波段信噪比
objtype	变长字符型	目标类型
class	变长字符型	光谱类型
subclass	变长字符型	恒星子分类
z	浮点型	红移
z_err	浮点型	红移误差
magtype	变长字符型	目标星等类型
mag1 (mag)	浮点型	星等1
mag2 (mag)	浮点型	星等2
mag3 (mag)	浮点型	星等3
mag4 (mag)	浮点型	星等4
mag5 (mag)	浮点型	星等5
mag6 (mag)	浮点型	星等6
mag7 (mag)	浮点型	星等7
tsource	变长字符型	提交输入星表的组织或个人
fibertype	变长字符型	光纤类型：目标光纤、天光光纤、流量标准星光纤、未使用光纤、走位错误光纤和死光纤
tfrom	变长字符型	组织或个人提交的星表
tcomment	浮点型	目标在其它星表比如SDSS或者UCAC4中的编号
offset	布尔型	观测过程中光纤是否偏置
offset_v (arcsec)	浮点型	如果光纤偏置，光纤实际指向的位置偏离输入星表多少角秒
ra (degree)	浮点型	赤经
dec (degree)	浮点型	赤纬
teff (K)	浮点型	LASP给出的有效温度
teff _err (K)	浮点型	有效温度误差
logg (dex)	浮点型	LASP给出的表面重力
logg_err (dex)	浮点型	表面重力误差
feh(dex)	浮点型	LASP给出的金属丰度
feh_err (dex)	浮点型	金属丰度误差
rv (km/s)	浮点型	日心视向速度
rv_err (km/s)	浮点型	日心视向速度误差

三、 A型星星表

本节将介绍A型星星表，该表中共发布了517,008条A型星光谱的参数。表7列出了这个表中的所有字段，其中 “class”给出了A型星的二元分类结果（光谱型和光度型），这是LAMOST光谱分析程序给出的，并且几乎所有A型星都有光度型。“kp6”、“kp12”、“kp18” 、“Halpha12”、 “Halpha24”、 “Halpha48”、“Halpha70”、“hbeta24”、“hbeta48”、“hbeta60”、 “hgama12”、“hgama24”、“hgama48”、“hgama54”、 “hdelta12”、“hdelta24”、“hdelta48”、“hdelta64”、“paschen13”、“paschen142”和“paschen242”分别是 Ca II K、Halpha、Hbeta、Hgamma、Hdelta和Paschen线的谱线指数，这些线指数名称中的数字是计算线指数所使用的带宽，单位是埃米。需要注意的是：三个Paschen谱线指数分别使用8467.5、8598.0和8751.0埃米处的局部连续谱进行计算。此外，“halpha_d02”、“hbeta_d02”、“hgama_d02”和“hdelta_d02”分别是四条巴尔末线局部连续谱下20%处的谱线宽度。如果前面提到的谱线指数和谱线宽度没有计算出来，则被设置为-9999。

http://dr7.lamost.org/catalogue 网站提供了两种格式的A型星星表，一种是.fits格式，一种是.csv格式，它们的内容是相同的。

表7：A型星星表

字段（单位）	数据类型	说明
obsid	长整型	独一无二的光谱编号
designation	变长字符型	目标名称
obsdate	字符型	观测日期
lmjd	字符型	本地修正儒略日
mjd	字符型	修正的儒略日
planid	字符型	天区号
spid	整型	光谱仪号
fiberid	整型	光纤号
ra_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤经
dec_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤纬
snru	浮点型	u波段信噪比
snrg	浮点型	g波段信噪比
snrr	浮点型	r波段信噪比
snri	浮点型	i波段信噪比
snrz	浮点型	z波段信噪比
objtype	变长字符型	目标类型
class	变长字符型	光谱类型
subclass	变长字符型	恒星子分类
z	浮点型	红移
z_err	浮点型	红移误差
magtype	变长字符型	目标星等类型
mag1 (mag)	浮点型	星等1
mag2 (mag)	浮点型	星等2
mag3 (mag)	浮点型	星等3
mag4 (mag)	浮点型	星等4
mag5 (mag)	浮点型	星等5
mag6 (mag)	浮点型	星等6
mag7 (mag)	浮点型	星等7
tsource	变长字符型	提交输入星表的组织或个人
fibertype	变长字符型	光纤类型：目标光纤、天光光纤、流量标准星光纤、未使用光纤、走位错误光纤和死光纤
tfrom	变长字符型	组织或个人提交的星表
tcomment	浮点型	目标在其它星表比如SDSS或者UCAC4中的编号
offset	布尔型	观测过程中光纤是否偏置
offset_v (arcsec)	浮点型	如果光纤偏置，光纤实际指向的位置偏离输入星表多少角秒
ra (degree)	浮点型	赤经
dec (degree)	浮点型	赤纬
kp12 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为12埃米的Ca II K线的谱线指数
kp18 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为18埃米的Ca II K线的谱线指数
kp6 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为6埃米的Ca II K线的谱线指数
hdelta12 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为12埃米的Hdelta线的谱线指数
hdelta24 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为24埃米的Hdelta线的谱线指数
hdelta48 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为48埃米的Hdelta线的谱线指数
hdelta64 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为64埃米的Hdelta线的谱线指数
hgamma12 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为12埃米的Hgama线的谱线指数
hgamma24 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为24埃米的Hgama线的谱线指数
hgamma48 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为48埃米的Hgama线的谱线指数
hgamma54 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为54埃米的Hgama线的谱线指数
hbeta12 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为12埃米的Hbeta线的谱线指数
hbeta24 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为24埃米的Hbeta线的谱线指数
hbeta48 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为48埃米的Hbeta线的谱线指数
hbeta60 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为60埃米的Hbeta线的谱线指数
halpha12(ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为12埃米的Halpha线的谱线指数
halpha24 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为24埃米的Halpha线的谱线指数
halpha48 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为48埃米的Halpha线的谱线指数
halpha70 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为70埃米的Halpha线的谱线指数
paschen13 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为13埃米局部连续谱位于8467.5埃米的Paschen线谱的线指数
paschen142 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为13埃米局部连续谱位于8598.0埃米的Paschen线的谱线指数
paschen242 (ÅÅ)	浮点型	谱线宽度为13埃米局部连续谱位于8751.0埃米的Paschen线的谱线指数
halpha_d02 (ÅÅ)	浮点型	Halpha线局部连续谱下20%处的谱线宽度
hbeta_d02 (ÅÅ)	浮点型	Hbeta线局部连续谱下20%处的谱线宽度
hgama_d02 (ÅÅ)	浮点型	Hgama线局部连续谱下20%处的谱线宽度
hdelta_d02 (ÅÅ)	浮点型	Hdelta线局部连续谱下20%处的谱线宽度

四、 M型矮星星表

本节将介绍M型矮星星表，此次共发布了671,617条M型矮星的光谱，表8列出了它们的参数。“ewha”和“ewha_err”是Halpha线的等值宽度和误差，“tio1”、 “tio2”、 “tio3”、 “tio4”、 “tio5”、 “tio1_err”、 “tio2_err”、 “tio3_err”、 “tio4_err”、“tio5_err”、 “cah1”、 “cah2”、 “cah3”、 “cah1_err”、 “cah2_err”、“cah3_err”、 “caoh”、“caoh_err”和“na”分别是TiO、CaH、CaOH以及Na线的谱线指数及误差。此外，该表还提供了一个敏感于金属丰度的参数“zeta”及其误差“zeta_err”，以及表征M型星磁活动性的字段“type”。“type”的取值为1、0和-9999，其中1表示具有磁活动性，0表示不具有磁活动性，而-9999表示无法确定是否具有磁活动性。另外，“z”和“z_err”分别是M型矮星的红移及其误差，“z”由模板匹配算法得到。

http://dr7.lamost.org/catalogue 网站提供了两种格式的M型矮星星表，一种是.fits格式，一种是.csv格式，它们的内容是相同的。

表8：M型矮星星表

字段（单位）	数据类型	说明
obsid	长整型	独一无二的光谱编号
designation	变长字符型	目标名称
obsdate	字符型	观测日期
lmjd	字符型	本地修正儒略日
mjd	字符型	修正的儒略日
planid	字符型	天区号
spid	整型	光谱仪号
fiberid	整型	光纤号
ra_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤经
dec_obs (degree)	浮点型	观测过程中光纤实际指向的赤纬
snru	浮点型	u波段信噪比
snrg	浮点型	g波段信噪比
snrr	浮点型	r波段信噪比
snri	浮点型	i波段信噪比
snrz	浮点型	z波段信噪比
objtype	变长字符型	目标类型
class	变长字符型	光谱类型
subclass	变长字符型	恒星子分类
z	浮点型	红移
z_err	浮点型	红移误差
magtype	变长字符型	目标星等类型
mag1 (mag)	浮点型	星等1
mag2 (mag)	浮点型	星等2
mag3 (mag)	浮点型	星等3
mag4 (mag)	浮点型	星等4
mag5 (mag)	浮点型	星等5
mag6 (mag)	浮点型	星等6
mag7 (mag)	浮点型	星等7
tsource	变长字符型	提交输入星表的组织或个人
fibertype	变长字符型	光纤类型：目标光纤、天光光纤、流量标准星光纤、未使用光纤、走位错误光纤和死光纤
tfrom	变长字符型	组织或个人提交的星表
tcomment	浮点型	目标在其它星表比如SDSS或者UCAC4中的编号
offset	布尔型	观测过程中光纤是否偏置
offset_v (arcsec)	浮点型	如果光纤偏置，光纤实际指向的位置偏离输入星表多少角秒
ra (degree)	浮点型	赤经
dec (degree)	浮点型	赤纬
ewha (ÅÅ)	浮点型	Halpha线的等值宽度
ewha_err (ÅÅ)	浮点型	Halpha线等值宽度的误差
tio5	浮点型	TiO5分子带指数
cah2	浮点型	CaH2分子带指数
cah3	浮点型	CaH3分子带指数
tio1	浮点型	TiO1分子带指数
tio2	浮点型	TiO2分子带指数
tio3	浮点型	TiO3分子带指数
tio4	浮点型	TiO4分子带指数
cah1	浮点型	CaH1分子带指数
caoh	浮点型	CaOH分子带指数
tio5_err	浮点型	TiO5分子带指数误差
cah2_err	浮点型	CaH2分子带指数误差
cah3_err	浮点型	CaH3分子带指数误差
tio1_err	浮点型	TiO1分子带指数误差
tio2_err	浮点型	TiO2分子带指数误差
tio3_err	浮点型	TiO3分子带指数误差
tio4_err	浮点型	TiO4分子带指数误差
cah1_err	浮点型	CaH1分子带指数误差
caoh_err	浮点型	CaOH分子带指数误差
zeta	浮点型	敏感于金属丰度的参数
zeta_err	浮点型	敏感于金属丰度参数的误差
type	浮点型	磁活动标记
na (ÅÅ)	浮点型	Na线的谱线指数

五、观测天区星表

本节将介绍观测天区星表。除了其它星表都有的“obsdate”和“planid”字段外,该表还提供了4926个天区的七个基本信息，它们都列在表9中。“ra”和“dec”是每个天区中央星的赤经和赤纬，“mag”是中央星的星等，“seeing”是第一次曝光圆顶的视宁度，“exptime”是n次曝光的总曝光时间。此外，“lmjm”是每个天区在观测开始时本地修正儒略日，“pid”是各个天区在这个表中的编号。

http://dr7.lamost.org/catalogue 网站提供了.csv格式的观测天区星表。

表9：观测天区星表

字段（单位）	数据类型	说明
pid	整型	该表中的编号
obsdate	浮点型	观测日期
planid	字符型	天区号
ra (degree)	浮点型	中央星赤经
dec (degree)	浮点型	中央星赤纬
mag (mag)	浮点型	中央星星等
seeing	浮点型	第一次曝光的圆顶视宁度
exptime (second)	浮点型	n次曝光的总曝光时间
lmjm	整型	每个天区开始曝光时本地修正儒略分

六、输入星表

本节将介绍输入星表，它包括13,229,245个观测目标的27个参数。该表中只有3个参数没有在其它星表中出现，它们分别是“unitid”、“epoch”和“tname”。“unitid”是4000个光纤单元的编号，“epoch”是“J2000”，“tname”是这个表中每个目标独一无二的编号。

http://dr7.lamost.org/catalogue 网站提供了.txt格式的输入星表。

表10：输入星表

字段（单位）	数据类型	说明
obsid	长整型	独一无二的光谱编号
obsdate	字符型	观测日期
planid	字符型	天区号
spid	整型	光谱仪号
fiberid	整型	光纤号
unitid	字符型	4000个光纤单元的编号
ra_obs (degree)	浮点型	实际观测时光纤指向的赤经
dec_obs (degree)	浮点型	实际观测时光纤指向的赤纬
objtype	变长字符型	目标类型
magtype	变长字符型	目标星等类型
mag1 (mag)	浮点型	星等1
mag2 (mag)	浮点型	星等2
mag3 (mag)	浮点型	星等3
mag4 (mag)	浮点型	星等4
mag5 (mag)	浮点型	星等5
mag6 (mag)	浮点型	星等6
mag7 (mag)	浮点型	星等7
tsource	变长字符型	提交输入星表的组织或个人
fibertype	变长字符型	光纤类型：目标光纤、天光光纤、流量标准星光纤、未使用光纤、走位错误光纤和死光纤
tfrom	变长字符型	个人或者组织提交的输入星表
tcomment	变长字符型	目标在其它星表比如SDSS或者UCAC4中的编号
offset	布尔型	观测过程中光纤是否偏置
offset_v (arcsec)	浮点型	如果光纤偏置，光纤实际指向的位置偏离输入星表多少角秒
ra (degree)	浮点型	输入星表中的赤经
dec (degree)	浮点型	输入星表中的赤纬
epoch	字符型	J2000
tname	字符型	每个目标在该表中独一无二的编号

参考文献

[1] http://www.sdss.org/

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低分辨率光谱巡天第七次数据发布

第一章 综述