题目三

基于CSST无缝光谱图像的天体源和谱型分类

 

  • 研究领域:宇宙学、星系和AGN
  • 后端仪器:巡天相机

 

  • 赛题内容:

       基于CSST无缝光谱图像的天体源和谱型无缝光谱可以对整个视场内的天体都进行色散并得到其对应的光谱图像。在数据处理流程中,如果能快速分辨和归类不同来源的天体(包括恒星和星系)的光谱数据和信息,能够有效提高无缝光谱巡天数据处理的效率。本题要求参赛者对CSST无缝光谱在单块探测器上的观测图像进行建模,然后利用不同天体的二维无缝光谱的谱图特征(可结合多波段成像)构建自动分类算法,判断模拟出的每个源属于哪一类天体。

       本题旨在通过建模CSST无缝光谱实际观测图像数据,建立算法识别并分类不同类型的天体,推动基于低分辨率二维光谱图像数据的自动化天体类型判别方法的发展。该题目在模拟CSST未来真实观测情景,考察不同算法(包括模板匹配、谱图特征提取等)在光谱质量有限条件下的分类性能、鲁棒性与实用性。

参赛者任务:

  1. 基于CSST无缝光谱仪器参数和观测策略,完成对CSST单块CCD上的无缝光谱二维图像(包括0级和1级像)的建模;
  2. 开发基于二维谱图数据的谱线特征(如发射线强度、线宽、吸收线或吸收带特征)的分类算法;
  3. 将该算法应用到模拟二维图像中完成天体源和谱型的分类。

 

  • 数据文件:
  1. CSST无缝光谱最新的仪器参数,下载链接为:https://login01.gravity.sjtu.edu.cn/file/share/DUst1Yx3 
  2. 基于DESI-CSST模拟红移星表(https://gax.sjtu.edu.cn/data/CSST/CSST.html)与HSC-Clauds天区(https://www.clauds.net/available-data)匹配出的约61000个星系和1000个恒星样本的测光数据(包括DESI测光的G、R、Z、W1、W2五个波段)和对应的光谱数据(星系和恒星的波长和光谱数据,单位为ujy),天区面积约为5平方度(https://arxiv.org/pdf/2301.13750,table2)。下载链接为:https://login01.gravity.sjtu.edu.cn/file/share/DUst1Yx3

相应的数据说明文件也在下载链接中。

 

  • 评分标准:

评分维度

评分内容

分值

图像建模质量

是否完成样本在CSST单块CCD上无缝光谱二维图像建模(包括0级和1级像);图像是否符合CSST无缝光谱的观测模式

15

谱型分类算法

是否合理利用二维无缝光谱图像的特征(如谱线强度、吸收带宽度、连续谱形状等),方法是否具有物理动机或良好的数据适应性。

20

分类质量与运行效率

评估分类准确率、召回率和完备度,是否评估算法在不同信噪比、不同星等和不同图像质量条件下的表现,给出能进行分类处理的最低要求信噪比,是否有误差分析。

25

可复现性与代码质量

提交的代码是否结构清晰、文档完整、运行效率良好,是否易于部署和再现。

20

结果可视化与科学解释

是否提供图示(如分类散点图、光谱特征分布等);是否结合天体物理知识解释分类边界与失败案例。

10

创新性(加分项)

是否引入先进的分类算法(如机器学习、深度学习等),或提出具有推广潜力的新型特征参数。

10

 

如有任何问题,请发邮件至csst_uc@nao.cas.cn,并标题注明“CSST科学数据挑战大赛”。