home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Joint Education Initiative / Joint Education Initiative.iso / imagery / comets / halley / imaguide.txt
Text File  |  1990-06-25  |  25KB  |  317 lines

  1. ***** File IMAGUIDE.TXT                                                       
  2.                                                                               
  3.                                                                               
  4.                                                                               
  5.                      Comet Halley Archive Image Data                          
  6.            User's Guide to the Compact Disc Read Only Memory                  
  7.                                                                               
  8.                                                                               
  9.                                                                               
  10.                                Contents                                       
  11.                                                                               
  12. 1. Background and Scope of Compact Disc                                       
  13. 2. Accessing the Disc                                                         
  14. 3. Data Products                                                              
  15. 4. Supplementary Directories                                                  
  16. 5. Filenaming Convention                                                      
  17. 6. Available Software                                                         
  18. 7. References                                                                 
  19.                                                                               
  20.                                                                               
  21.                                                                               
  22. 1. BACKGROUND AND SCOPE OF COMPACT DISC                                       
  23.                                                                               
  24.      This compact disc contains wide-field images of comet Halley obtained by 
  25. the Large-Scale Phenomena Network (LSPN) of the International Halley Watch    
  26. (IHW) during the interval of the Halley Armada spacecraft encounters:  1986   
  27. March 06-14.  The images were archived, digitized, and prepared for deposit on
  28. CD-ROM by the Large-Scale Phenomena (L-SP) Discipline Specialist Team at the  
  29. NASA-Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD.  This disc contains 70       
  30. selected images from "Halley Armada Week", and 10 associated images of        
  31. various calibration objects; the data have been compressed to allow more data 
  32. stoarge on the disc.  The image selection criteria were, in the main, quality 
  33. of individual images and contribution to the overall temporal coverage of     
  34. Halley Armada Week.  A secondary criterion was the desire to maximize the     
  35. number of represented observatories.                                          
  36.                                                                               
  37.      The total number of L-SP digitized images for the entire 1985-86         
  38. apparition exceeds 1600, which, combined with the typically large size of each
  39. datafile, has resulted in a substantial set of CD-ROMs being required for     
  40. storage of the IHW/LSPN data alone, even in compressed form.  Because of this 
  41. disparity in the volume of data between L-SP and the eight other IHW          
  42. disciplines, it was decided to deposit the wide-field images on a series of   
  43. dedicated L-SP CD-ROMs; this disc is a special Halley Armada Week supplement  
  44. to that series of compressed L-SP data.                                       
  45.                                                                               
  46.      The L-SP compressed image CD-ROMs are, of course, part of a larger set   
  47. which also includes data from the eight other IHW disciplines:  Amateur,      
  48. Astrometry, Infrared Studies, Meteor Studies, Near-Nucleus Studies, Photometry
  49. and Polarimetry, Radio Studies, and Spectroscopy and Spectrophotometry.  The  
  50. data from these disciplines, obtained from 1982 through 1989, have been       
  51. placed on the same CD-ROMs, interleaved together in chronological sequence.   
  52. These multi-discipline CD-ROMs are sometimes referred to as the "mixed discs",
  53. on which also reside subsampled, uncompressed L-SP "browse images"; the       
  54. rationale was that some representation of ALL the disciplines' data should be 
  55. in one place.  In addition to groundbased data returned from the nine IHW     
  56. disciplines, spacecraft data from the so-called "Halley Armada" have been     
  57. collected and placed in the Comet Halley Archive.                             
  58.                                                                               
  59.      Much more on the history of the IHW and on the specific operational      
  60. details of each discipline is given in the appendix and other text files on   
  61. the mixed discs, and this includes the Large-Scale Phenomena Discipline.      
  62. However, additional details on L-SP beyond those brief ones mentioned here are
  63. also to be found in the various text files in the DOCUMENT directory of these 
  64. compressed image discs, especially NETLARGE.TXT and ACKNWLDG.TXT.             
  65.                                                                               
  66.                                                                               
  67. 2. ACCESSING THE DISC                                                         
  68.                                                                               
  69.      These discs have been manufactured following the normal specifications   
  70. for CD-ROMs as well as the logical structure outlined by the ISO 9660         
  71. document.  A basic system requirement demands that the CD-ROM reader and      
  72. software driver support this standard.  At this writing (July 1990), most     
  73. access to the disc will be using IBM-PC or compatible computers.  However,    
  74. software support from vendors for the Apple MacIntosh II and some workstations
  75. (SUN, MicroVAX) is now available.                                             
  76.                                                                               
  77.      Assuming that you are using a PC style machine, the reader that you      
  78. bought came with the appropriate hardware (usually PC-bus controller board and
  79. cable) and software to address your device.  Software packages should include 
  80. a device driver for your machine and extensions to DOS that allow the reader  
  81. to "look" like another random access disk drive; the de facto standard here is
  82. the Microsoft Extensions (MSCDEX 2.0 or higher).  Install the specific device 
  83. driver software as directed by the documentation accompanying the hardware.   
  84. Usually, this will involve specifying the device driver in a DEVICE= line in  
  85. the CONFIG.SYS file and invoking the extensions package from your AUTOEXEC.BAT
  86. file.  This will automatically configure the CD-ROM reader when the computer  
  87. is booted.                                                                    
  88.                                                                               
  89.      Remember that the CD-ROM reader is assigned a drive name which you have  
  90. either chosen with the appropriate command line switch (/L:H assigns the CD-  
  91. ROM reader to drive H:) or allowed to default to the next available device    
  92. letter in your system.  Typical PC configurations will have two floppies (A:  
  93. and B:), and a hard disk (C:).  Put your drive at some letter higher than     
  94. that.  Remember that many DOS commands work on the CD-ROM but that it is a    
  95. read-only medium.  Some of the useful DOS functions are:                      
  96.                                                                               
  97.         DIR   - directory listing                                             
  98.         CHDIR - change directory (also CD)                                    
  99.         TYPE  - list the contents of a file on the screen; useful             
  100.                 for normal text with <carriage return>, <line feed>           
  101.                 delimiters                                                    
  102.         COPY  - copy file(s) to another device                                
  103.         PRINT - print file on hard copy device                                
  104.                                                                               
  105.      Notice that commands such as DEL and MKDIR are not available since the   
  106. CD-ROM is a read-only medium.  Furthermore, some compact disc software        
  107. packages will invoke screen plots that may depend on the DOS program          
  108. GRAPHICS.COM.  In this case, execute it in your AUTOEXEC.BAT file or before   
  109. you run the software package.                                                 
  110.                                                                               
  111.      The IHW CD-ROMs have been constructed to allow maximum access to the data
  112. using some existing software developed within NASA, as well as user-supplied  
  113. programs.  In particular, each data file was originally supplied in the FITS  
  114. format, and also has a detached PDS label to describe the data structure.     
  115. Furthermore, the normal FITS files have had the headers placed in separate    
  116. files (with extension .HDR) from the data (with extension .IBG, or .IMQ).     
  117. The headers have been separated to allow unrestricted access to the data by   
  118. non-FITS programs.  The sizes of all header and data files have been preserved
  119. as integer multiples of 2880 bytes (required by FITS) in order to facilitate  
  120. the reconstruction of the original FITS bytestream by concatenating the data  
  121. file onto the appropriate header file.                                        
  122.                                                                               
  123.                                                                               
  124. 3.  DATA PRODUCTS                                                             
  125.                                                                               
  126.      Hundreds of scientists worldwide contributed to the success of the IHW   
  127. Archive generally, and to the Large-Scale Phenomena Network (LSPN)            
  128. specifically.  The participating LSPN observatories, with their IHW system    
  129. codes, instrument descriptions, and observers, are listed in the file         
  130. LSPNOBS.TXT in the DOCUMENT directory of this CD-ROM, and are indexed in the  
  131. file LSPNOBS.IDX of the INDEX directory.  The same and additional information 
  132. about the observations are contained in the individual FITS header files.     
  133. Details of the L-SP Discipline and Network activities, the types and extent of
  134. data processing, etc., are given in various of the text files (especially     
  135. NETLARGE.TXT and CALIB.TXT) in the DOCUMENT directory of this CD-ROM, as well 
  136. as in the L-SP Discipline appendix on the "mixed discs".                      
  137.                                                                               
  138.      In an effort to reduce the space requirements for the Halley Archive,    
  139. data compression was applied to the Large-Scale Phenomena images using an     
  140. algorithm which converts 2-byte pixels to 1-byte pixel-to-pixel differences   
  141. whenever possible.  The result, essentially, is a coded byte stream of 8-bit  
  142. data.  This "previous pixel" technique was used for images of the comet       
  143. Giacobini-Zinner and placed on an IHW test disc.  In practice, previous pixel 
  144. compression on the L-SP images of Halley has resulted in files only slightly  
  145. larger than 50% the size of the original images.  Details of the algorithm are
  146. given in the COMPRESS.TXT file of this directory, and some computer language  
  147. versions of the code are contained in the SOFTWARE directory.  A proposal for 
  148. handling compressed image data in FITS is given in the file FITSCOMP.TXT in   
  149. this directory.                                                               
  150.                                                                               
  151.      Due to the modest data transfer rate inherent in the CD-ROM technology,  
  152. the process of reading an image is quite time-consuming, even though data     
  153. compression has been applied.  For this reason, a set of subsampled or "browse
  154. images" is also supplied as a data product on the compressed image discs.     
  155. These images are restricted to a maximum of 256 pixels on a side and preserve 
  156. the original sampling geometry.  All browse images have been rescaled from    
  157. their original pixel values to 8-bits; for the vast majority of the images the
  158. original values were 10-bits or 2-bytes.  For a few images that were already  
  159. digitized by the observers and were not 2-bytes per pixel, the data were      
  160. rescaled from 4-bytes to 2-bytes before being compressed or subsampled.       
  161. Details on the construction of browse images can be found in the BROWSE.TXT   
  162. file of this directory, and the code used to make the images is given in the  
  163. MIDGET.FOR file of the SOFTWARE directory.                                    
  164.                                                                               
  165.      For both the compressed (full-resolution) and browse images, placement   
  166. of the data on disc and the filenaming scheme have been based on the          
  167. time-of-observation chronology of the images (refer to Section 5 below).  For 
  168. the compressed images, the directory name is Cyymmmdd, where "yymmmdd"        
  169. indicates the start date for data on a particular compressed image CD-ROM.    
  170. For browse images the directory name on all the L-SP CD-ROMs is BROWSE.  The  
  171. average number of data files in a directory is somewhat less than 80 for all  
  172. the L-SP discs, but note that the FITS headers and PDS labels also appear in  
  173. each of the directories Cyymmmdd and BROWSE.  There is no subdirectory below  
  174. either of these data directories.                                             
  175.                                                                               
  176.      Some LSPN observers submitted calibration data which reside on these     
  177. CD-ROMs as digital images.  Those data have been placed both as compressed and
  178. browse images in the CALIB and BROWSE directories.   Calibration data include 
  179. step wedges, spot sensitometry, and standard star fields, and the details are 
  180. contained in the individual FITS headers associated with the calibration      
  181. datafiles.  The linkage between calibration data and specific images of       
  182. Comet Halley can be found in either the CALIB.TXT file in this directory, or  
  183. in the CALIB.IDX delimited index table in the INDEX directory.                
  184.                                                                               
  185.                                                                               
  186. 4. SUPPLEMENTARY DIRECTORIES                                                  
  187.                                                                               
  188.      The volume and directory structures of this disc conform to the Level-1  
  189. standard specified by the ISO.  This format is widely accepted and used on a  
  190. variety of machines.  The AAREADME.TXT file in the root directory introduces  
  191. the user to the full extent of the archive and the contents of the individual 
  192. subdirectories.                                                               
  193.                                                                               
  194.      There are three directories (DOCUMENT, INDEX, SOFTWARE) on the CD-ROM    
  195. that contain supplementary files.  In addition, to correlate chronological    
  196. observations with physical location of the comet, detailed ephemeris          
  197. information has been included in a separate subdirectory EPHEM.  The table    
  198. (EPHEM.TAB) contains information at daily intervals, so an interpolation      
  199. routine is also provided; more information is in the text (EPHEM.TXT) file.   
  200.                                                                               
  201.      The DOCUMENT subdirectory contains text files that give background to    
  202. this CD-ROM project and a general guide to its use.  Descriptions of the FITS 
  203. and PDS formats are in FITSINFO.TXT and PDSINFO.TXT.  IMAGUIDE.TXT is meant   
  204. as a general overview of the data products.                                   
  205.                                                                               
  206.      Tables of useful INDEX information have been collected in various forms  
  207. in order to allow automated searching of the data.  For LSPN, the nearly full 
  208. set of FITS keywords contained in the headers is in a file named NETLARGE.IDX 
  209. which includes the filename but not the path.  A file, PATHTABL.IDX, gives the
  210. location of the file separately.  We have attempted to make all index tables  
  211. transportable to relational DBMS by delimiting the tables and providing       
  212. structure and dBASE-compatible .DBF files.  The CALIB.IDX file has a separate 
  213. entry that relates each calibration to an image or range of images that can   
  214. be associated.  The files EPHEM, CDSTRUCT, and LSPNOBS are also provided as   
  215. delimited tables. Further information is contained in the file INDXINFO.TXT.  
  216.                                                                               
  217.      The SOFTWARE subdirectory contains program code for a few utilities, in  
  218. this case, manipulation of images and the interpolation of ephemeris tables   
  219. for the comet.  The Previous Pixel algorithm used to compress the images is   
  220. described in the file FITSCOMP.TXT.  The code was developed by the L-SP       
  221. Discipline at Goddard Space Flight Center.  Pseudocode for this algorithm is  
  222. listed (PREVPIX.TXT) as well as the IDL procedure (PREVPIX.PRO) originally    
  223. used to test the compression on comet images.  Fortran code to compress and   
  224. subsample the data was composed for an IBM 3081 environment; the source code  
  225. and explanation files (BROWSE.TXT and COMPRESS.TXT) is in the appropriate     
  226. subdirectory under SOFTWARE.  For image decompression, both Fortran           
  227. and C code routines are provided; an MS-DOS program that accesses the split   
  228. FITS header and data is included as an example of executable programs.  An    
  229. interpolation program was developed by the Astrometry network group for the   
  230. ephemeris table.  The Fortran code, an equivalent C version, and executable   
  231. file for VAX/VMS and MS-DOS are provided.                                     
  232.                                                                               
  233.                                                                               
  234.                                                                               
  235. 5. FILENAMING CONVENTIONS                                                     
  236.                                                                               
  237.      The convention for naming files on the CD-ROM was adopted by the IHW     
  238. Lead Center to include a running number as a unique data qualifier for        
  239. chronological sorting.  The name for the net (LSPN in this case) has been     
  240. abbreviated and concatenated with the number to yield the appropriate         
  241. filename (e.g., LSPNxxxx).   For all calibration data, the filename is        
  242. LSPN4xxx to distinguish from the 3383 images archived for the Comet.          
  243.                                                                               
  244.      The file extensions follow suggestions by the PDS (SPIDS v1.1) for       
  245. compressed (.IMQ) and subsampled (.IBG) data with detached label (.LBL).      
  246. Since the data was originally submitted as FITS files and now registered as   
  247. separate header and data files, a convention for header (.HDR) was adopted.   
  248. These extensions are listed below:                                            
  249.                                                                               
  250.                        .HDR - FITS header                                     
  251.                        .IBG - subsampled (browse) image                       
  252.                        .IMQ - compressed data                                 
  253.                        .LBL - detached (PDS) label                            
  254.                                                                               
  255. Note that in the ISO formatting process a version number (1 by default)       
  256. is attached to the filename.   In MS-DOS this information is ignored but      
  257. for complex systems such as VMS, it is a necessary piece of information.      
  258.                                                                               
  259.      In splitting up the original FITS files, we have attempted to make the   
  260. data available to a larger community.  For transporting data to analysis      
  261. packages that demand FITS, the header and data files may be concatenated to   
  262. create a fully valid FITS byte stream, as the original structure of the FITS  
  263. headers and data have been preserved.                                         
  264.                                                                               
  265.                                                                               
  266.                                                                               
  267. 6. AVAILABLE SOFTWARE                                                         
  268.                                                                               
  269.      At the present, some executable software is included with the CD-ROM for 
  270. programs supporting the ephemeris and image decompression.  The data formats  
  271. are compatible with existing MS-DOS packages and subsequently we will provide 
  272. such software on floppy disk.  We have supplemented the CD-ROM release with an
  273. accompanying printed manual for its use.                                      
  274.                                                                               
  275.                                                                               
  276.                                                                               
  277. 7. REFERENCES                                                                 
  278.                                                                               
  279.      Martin, T., Martin, M., Davis, R.L., Mehlman, R., Braun, M., and Johnson,
  280. M.: October 3, 1988, Standards for the Preparation and Interchange of Data    
  281. Sets, Version 1.1, JPL D-4683.                                                
  282.                                                                               
  283.      "Information Processing -- Volume and File Structure of CD-ROM for       
  284. Information Interchange", Reference Number ISO 9660: 1988(E), Produced in     
  285. coordination with National Information Standards Organization, National Bureau
  286. of Standards, Administration 101, Library E-106, Gaithersburg, MD.            
  287.                                                                               
  288.                                                                               
  289.                                                                               
  290.                                                                               
  291.                                                                               
  292.                                                                               
  293.       E. Grayzeck, Jr             M. Niedner, Jr.                             
  294.       National Space Science      IHW Discipline Specialist                   
  295.       Data Center                 for Large-Scale Phenomena                   
  296.                                                                               
  297.       Interferometrics, Inc       Laboratory for Astronomy                    
  298.                                   and Solar Physics                           
  299.       Code 633                    Code 684.1                                  
  300.       NASA/GSFC                   NASA/GSFC                                   
  301.       Greenbelt, MD               Greenbelt, MD                               
  302.       20771                       20771                                       
  303.                                                                               
  304.                                                                               
  305.                                                                               
  306.                                                                               
  307.       A.Warnock III                D. Klinglesmith III                        
  308.       IHW Team Member              IHW Team Member                            
  309.       for Large-Scale Phenomena    for Large-Scale Phenomena                  
  310.                                                                               
  311.       ST Systems Corp              Laboratory for Astronomy                   
  312.                                    and Solar Physics                          
  313.       Code 681                     Code 684                                   
  314.       NASA/GSFC                    NASA/GSFC                                  
  315.       Greenbelt, MD                Greenbelt, MD                              
  316.       20771                        20771                                      
  317.