李珊珊 樊東衛(wèi) 崔辰州 何勃亮 陶一寒 霍志英 米琳瑩 羅阿理 陳建軍 侯 文 孔 嘯 李蔭碧 郭炎鑫 李 雙 李長(zhǎng)華 許允飛 韓 軍 楊絲絲 楊涵溪 趙永恒

（中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)，北京 100101）

0 引言

大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope，LAMOST），也稱郭守敬望遠(yuǎn)鏡，是一架由我國(guó)自主研制兼具大口徑、大視場(chǎng)（5°）、高光譜獲取率等特點(diǎn)的反射式施密特望遠(yuǎn)鏡。其利用焦面上4 000 根精確定位的光纖，可以同時(shí)觀測(cè)4 000 個(gè)左右的天體目標(biāo)，通過(guò)分布式可控光纖定位系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)記錄在16 臺(tái)光譜儀上的32 個(gè)CCD中（每臺(tái)光譜儀分紅、藍(lán)端）。LAMOST在每觀測(cè)日可獲取約10 GB原始數(shù)據(jù)以及處理分析后產(chǎn)生的更多的次生數(shù)據(jù)[1-2]。

LAMOST于2008年建設(shè)完成并進(jìn)行了第一次測(cè)試觀測(cè)，于2011年10月開(kāi)始先導(dǎo)巡天觀測(cè)[1]。從那時(shí)起，這架?chē)?guó)家重大科學(xué)望遠(yuǎn)鏡開(kāi)啟了它10年巡天觀測(cè)的歷程，像一只坐落在我國(guó)北方壯麗群山之巔的觀天巨眼，以驚人的速度和效率捕獲來(lái)自宇宙中天體的光譜信息，不斷刷新人類(lèi)在巡天觀測(cè)領(lǐng)域的光譜獲取記錄，孕育大量科研成果，助力國(guó)內(nèi)外天文學(xué)家在恒星、星族、銀河系結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)研究等領(lǐng)域的不斷開(kāi)拓和進(jìn)取。

在天文學(xué)界，望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)獲得的科學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)保護(hù)期后，通常會(huì)面向全世界范圍公開(kāi)發(fā)布，使任何人（不僅僅是天文學(xué)家）都能通過(guò)一定途徑方便地獲取數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)，進(jìn)行科學(xué)研究。保護(hù)期內(nèi)的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)通常只面向觀測(cè)及項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)內(nèi)部使用，保護(hù)期時(shí)長(zhǎng)根據(jù)不同望遠(yuǎn)鏡不同項(xiàng)目的規(guī)定各有不同，通常為1 ～2年。因此，LAMOST的巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)最終向全世界開(kāi)放是一種必然。LAMOST的觀測(cè)能力和數(shù)據(jù)獲取能力是毋庸置疑的，必須為它構(gòu)建一個(gè)與之相匹配的數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)和天文數(shù)據(jù)庫(kù)，使其具備世界級(jí)的數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)檢索與開(kāi)放共享能力。但是，我國(guó)天文學(xué)界尚未建立如此海量天文數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享體系。于2001年，在中國(guó)首屆虛擬天文臺(tái)技術(shù)研討會(huì)上提出了建設(shè)中國(guó)虛擬天文臺(tái)（China-VO）及面向虛擬天文臺(tái)的LAMOST計(jì)劃[3]。LAMOST經(jīng)過(guò)10 余年的建設(shè)與發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)天文數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心正在應(yīng)用國(guó)際先進(jìn)的虛擬天文臺(tái)技術(shù)為L(zhǎng)AMOST提供全生命周期的數(shù)據(jù)服務(wù)，并與LAMOST運(yùn)行和發(fā)展中心共同形成了相對(duì)完整穩(wěn)定的數(shù)據(jù)發(fā)布流程及系統(tǒng)，成為支撐望遠(yuǎn)鏡從觀測(cè)到數(shù)據(jù)發(fā)布再到天文學(xué)家下載使用整個(gè)流程不可或缺的組成部分。

本文將回顧近10年來(lái)LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)建設(shè)情況，并對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)及功能進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，探討LAMOST數(shù)據(jù)的影響力，展示國(guó)際發(fā)布工作及科普教育延伸應(yīng)用開(kāi)發(fā)取得的成果，展望未來(lái)建設(shè)與發(fā)展。

1 LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布

LAMOST先導(dǎo)巡天觀測(cè)于2011年10月24日正式啟動(dòng)，并于2012年6月結(jié)束，覆蓋了9個(gè)月亮周期，獲取光譜約百萬(wàn)條。最終經(jīng)過(guò)信噪比等篩選流程，保留了319 000 條光譜。FITS格式的光譜數(shù)據(jù)可以通過(guò)當(dāng)時(shí)的LAMOST官方網(wǎng)站（http://www.lamost.org/）進(jìn)行索引和下載[4]。這是LAMOST最早的數(shù)據(jù)發(fā)布。為了進(jìn)行數(shù)據(jù)的宣傳和推廣，研究團(tuán)隊(duì)在第28 屆國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）大會(huì)上設(shè)置展臺(tái)，制作包含LAMOST先導(dǎo)數(shù)據(jù)的光盤(pán)（圖1）供天文學(xué)家獲取和研究數(shù)據(jù)。IAU會(huì)刊《天問(wèn)》報(bào)道了LAMOST建設(shè)、觀測(cè)與數(shù)據(jù)發(fā)布的相關(guān)情況[5]。

圖1 LAMOST先導(dǎo)巡天數(shù)據(jù)光盤(pán)

此后，基于先導(dǎo)巡天得到的經(jīng)驗(yàn)，LAMOST科學(xué)委員會(huì)分析了觀測(cè)數(shù)據(jù)并制定了5年巡天觀測(cè)計(jì)劃。該計(jì)劃主要觀測(cè)目標(biāo)為河內(nèi)恒星，也包括相當(dāng)一部分的河外源[5]。2012年9月28日，LAMOST第一年巡天正式開(kāi)始，至2013年6月結(jié)束。在此期間，LAMOST汲取了斯隆數(shù)字化巡天（Slona Digital Sky Survey，SDSS）的經(jīng)驗(yàn)，高度重視數(shù)據(jù)管理與發(fā)布工作，正式開(kāi)啟了LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)的建設(shè)及數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的序幕。

1.1 LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)的源起

2015年3月19日，正式對(duì)全世界發(fā)布LAMOST取得的首批巡天光譜數(shù)據(jù)，即完全開(kāi)放共享。此次公開(kāi)發(fā)布的數(shù)據(jù)包含220 萬(wàn)條光譜信息，完成了于2011年9月至2013年6月近兩年的巡天觀測(cè)任務(wù)（先導(dǎo)巡天及第一年正式巡天）。其中，信噪比大于10 的恒星光譜有172 萬(wàn)條，超過(guò)了當(dāng)時(shí)世界上所有已知恒星巡天項(xiàng)目的光譜總和。同時(shí)，發(fā)布數(shù)據(jù)中還包括一個(gè)108 萬(wàn)顆恒星的光譜參數(shù)星表，是當(dāng)時(shí)世界上最大的恒星光譜參數(shù)星表[6]。這批數(shù)據(jù)最早于2013年8月對(duì)國(guó)內(nèi)天文學(xué)家和國(guó)際合作者優(yōu)先發(fā)布，并根據(jù)國(guó)際天文學(xué)界的慣例，在數(shù)據(jù)保護(hù)期之后對(duì)全世界開(kāi)放共享。

為更好地服務(wù)此次國(guó)際發(fā)布，中國(guó)虛擬天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)基于自身在虛擬天文臺(tái)領(lǐng)域和天文數(shù)據(jù)領(lǐng)域的多年研究經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，投入全部研發(fā)力量與LAMOST數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)合作，開(kāi)發(fā)了為項(xiàng)目量身定制的全新的數(shù)據(jù)發(fā)布在線服務(wù)系統(tǒng)（網(wǎng)站平臺(tái)）[7-8]。研發(fā)過(guò)程主要參考了國(guó)際上備受肯定的SDSS檢索界面和發(fā)布模式[9]，借鑒了國(guó)際先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理發(fā)布理念，尊重天文科研人員的使用習(xí)慣，不僅支持?jǐn)?shù)據(jù)下載，還提供LAMOST先導(dǎo)巡天和第一年巡天數(shù)據(jù)（DR1）的在線檢索和瀏覽，是國(guó)內(nèi)首個(gè)支持國(guó)內(nèi)天文大科學(xué)裝置的專業(yè)數(shù)據(jù)發(fā)布平臺(tái)。這也形成了現(xiàn)在LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)的雛形。

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)的融合應(yīng)用，主要包括：光譜數(shù)據(jù)可視化，支持在線查看光譜信息、修改紅移、自定義光譜發(fā)射線吸收線等；打通系統(tǒng)和云平臺(tái)的通道，檢索結(jié)果可直接導(dǎo)入云空間存儲(chǔ)；每個(gè)版本釋放前預(yù)先做好LAMOST數(shù)據(jù)與40 余個(gè)常用星表的融合工作并提供檢索服務(wù)；實(shí)現(xiàn)國(guó)際虛擬天文臺(tái)聯(lián)盟制定的錐形檢索、光譜檢索等數(shù)據(jù)訪問(wèn)協(xié)議，拓寬數(shù)據(jù)傳播范圍和使用渠道。這種設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)思路不但保證了科研學(xué)者使用時(shí)的流暢性和連貫性，也最大限度地向全世界開(kāi)放，并為對(duì)接國(guó)際化需求和標(biāo)準(zhǔn)鋪平了道路。此次LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布服務(wù)工作是在中國(guó)科學(xué)院“十二五”科研信息化專項(xiàng)“天文學(xué)科技領(lǐng)域云”和國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)天文數(shù)據(jù)中心的支持下完成的。

1.2 LAMOST巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)布

郭守敬望遠(yuǎn)鏡是國(guó)家投資的大型科學(xué)設(shè)備，按照天文界慣例，其觀測(cè)數(shù)據(jù)需通過(guò)“數(shù)據(jù)發(fā)布”最終向所有公眾開(kāi)放。截至2020年年底，LAMOST光譜巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)行了26 次不同批次、不同版本的發(fā)布（其中部分發(fā)布批次中包含多個(gè)星表和光譜數(shù)據(jù)），設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)全新數(shù)據(jù)發(fā)布網(wǎng)站平臺(tái)10 余個(gè)，總發(fā)布數(shù)據(jù)量超過(guò)29.74 TB。為方便相關(guān)數(shù)據(jù)的使用和溯源，LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布在線服務(wù)平臺(tái)除提供最新巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)的瀏覽、檢索查詢和下載服務(wù)外，還保留了所有已發(fā)布批次數(shù)據(jù)的公開(kāi)檢索服務(wù)。

LAMOST巡天觀測(cè)獲得的原始數(shù)據(jù)只有經(jīng)過(guò)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理流程（PIPELINE）后才能對(duì)外發(fā)布。處理流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)會(huì)形成中間數(shù)據(jù)、次生數(shù)據(jù)等。為了保證數(shù)據(jù)的可追溯性，方便質(zhì)量控制，這些數(shù)據(jù)也會(huì)入庫(kù)存儲(chǔ)供后續(xù)使用。所有觀測(cè)和處理流程均有日志記錄。目前的LAMOST原始觀測(cè)數(shù)據(jù)包括低分辨率、中分辨率兩部分，需經(jīng)過(guò)分類(lèi)處理進(jìn)行參數(shù)測(cè)量、繪制光譜圖、人工檢查等環(huán)節(jié)，再經(jīng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，最終制作成數(shù)據(jù)對(duì)外發(fā)布。其簡(jiǎn)化后的流程如圖2所示。根據(jù)《LAMOST 光譜巡天數(shù)據(jù)政策》，發(fā)布數(shù)據(jù)主要包括以下3 種類(lèi)型：一是原始數(shù)據(jù)及原始來(lái)源信息（如觀測(cè)日志文件、校準(zhǔn)文件等），由科學(xué)委員會(huì)酌情公布；二是一維光譜數(shù)據(jù)，在每年觀測(cè)季數(shù)據(jù)獲取后18 個(gè)月內(nèi)進(jìn)行增量發(fā)布；三是星表數(shù)據(jù)，于一維光譜數(shù)據(jù)發(fā)布后的6 個(gè)月內(nèi)發(fā)布。在實(shí)際發(fā)布中，星表數(shù)據(jù)通常與光譜數(shù)據(jù)同期發(fā)布。為保護(hù)參與項(xiàng)目的機(jī)構(gòu)和個(gè)人成員利益，只有獲得項(xiàng)目科學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)的成員才能提前使用未發(fā)布的觀測(cè)數(shù)據(jù)。原則上除一維光譜數(shù)據(jù)、星表數(shù)據(jù)外，原始數(shù)據(jù)不會(huì)公開(kāi)發(fā)布，將進(jìn)行長(zhǎng)期保存①LAMOST光譜巡天數(shù)據(jù)政策h(yuǎn)ttp://www.lamost.org/lmusers/cms/article/view?id=1。。

圖2 LAMOST巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)處理流程示意

LAMOST一期巡天觀測(cè)（2011—2017年）僅提供低分辨率光譜及星表數(shù)據(jù)，中國(guó)虛擬天文臺(tái)團(tuán)隊(duì)為L(zhǎng)AMOST巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)提供在線檢索、查詢及下載服務(wù)的時(shí)間、發(fā)布網(wǎng)址等信息，如表1所示。

表1 LAMOST一期巡天（2011—2017年）數(shù)據(jù)發(fā)布情況

LAMOST二期巡天觀測(cè)（2018—2022年），其數(shù)據(jù)發(fā)布以《LAMOST光譜巡天第六次數(shù)據(jù)發(fā)布第〇版第一季度》為起點(diǎn)。與一期巡天僅進(jìn)行低分辨率觀測(cè)不同，二期巡天開(kāi)啟了中、低分辨率光譜巡天交替進(jìn)行的觀測(cè)模式。二期巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)的釋放更加注重發(fā)布版本的規(guī)范性。以第〇版（V0）對(duì)應(yīng)季度數(shù)據(jù)，該版本數(shù)據(jù)為測(cè)試版數(shù)據(jù)，于觀測(cè)結(jié)束后一個(gè)半月內(nèi)發(fā)布，僅限于工作組成員和獲得項(xiàng)目科學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)的成員使用；以第一版（V1）對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)正式版數(shù)據(jù)，于觀測(cè)結(jié)束后一年發(fā)布（每年夏季），可供國(guó)內(nèi)科研工作者及國(guó)際合作者使用；第二版（V2）對(duì)應(yīng)國(guó)際正式版數(shù)據(jù)，于國(guó)內(nèi)正式版數(shù)據(jù)發(fā)布一年半后發(fā)布（每年冬季），該版本完全向全世界公開(kāi)開(kāi)放，任何人都可下載使用。其他數(shù)據(jù)更新和修正以子版本號(hào)標(biāo)記，如V1.1、V1.2 等。由于天文數(shù)據(jù)的特殊性，每個(gè)發(fā)布版本都有科研人員使用并產(chǎn)出相應(yīng)的成果，不能隨意替換刪除。因此，LAMOST釋放的所有數(shù)據(jù)版本在國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心長(zhǎng)期保留，并允許科研人員根據(jù)需求進(jìn)行檢索和下載。截至目前，LAMOST二期巡天已發(fā)布數(shù)據(jù)的詳細(xì)情況見(jiàn)表2。從先導(dǎo)巡天到一期巡天，再到二期巡天，LAMOST持續(xù)進(jìn)行光譜巡天觀測(cè)工作，不斷擴(kuò)大觀測(cè)天區(qū)范圍，累積獲得觀測(cè)光譜數(shù)量逐年增加，如圖3所示。截至2021年3月，在LAMOST光譜巡天第八次數(shù)據(jù)發(fā)布第一版時(shí)，低分辨率總光譜數(shù)已達(dá)10 388 423 條，中分辨率總光譜數(shù)達(dá)到6 038 218 條。

圖3 LAMOST低分辨率巡天觀測(cè)總光譜數(shù)及觀測(cè)天區(qū)數(shù)

表2 LAMOST二期巡天（2018—2022年）數(shù)據(jù)發(fā)布情況

續(xù)表

1.3 LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)的架構(gòu)及功能

隨著LAMOST巡天觀測(cè)的持續(xù)進(jìn)行，數(shù)據(jù)發(fā)布較為頻繁，版本復(fù)雜多樣，數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富。為更好地方便天文學(xué)家檢索使用數(shù)據(jù)，在每次發(fā)布前還需要將發(fā)布數(shù)據(jù)與其他國(guó)內(nèi)外光學(xué)、射電、紅外、紫外等常用星表融合，實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)在線檢索和分析等功能，最終形成具有可用性、易用性和實(shí)用性的在線服務(wù)平臺(tái)。LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)既能滿足數(shù)據(jù)持續(xù)穩(wěn)定對(duì)外發(fā)布需求，也能為科研人員最大限度地提供便捷。該系統(tǒng)由硬件層、系統(tǒng)層、在線服務(wù)、宣傳推廣4 個(gè)層面構(gòu)成。其具體架構(gòu)如圖4所示。

圖4 LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)架構(gòu)

其中，在線服務(wù)模塊是用戶直接體驗(yàn)和使用的平臺(tái)，由下面5 個(gè)部分組成（以DR8 V1為例）。

（1）數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)首頁(yè)：LAMOST巡天數(shù)據(jù)以年度巡天為單位進(jìn)行網(wǎng)站首頁(yè)風(fēng)格的升級(jí)和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，至今已正式發(fā)布的系統(tǒng)平臺(tái)累計(jì)達(dá)10個(gè)版本。在每個(gè)系統(tǒng)的首頁(yè)上展示版本名稱、版本號(hào)、常用功能連接、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（低分辨率、中分辨率）、致謝模板等。

（2）數(shù)據(jù)在線檢索：用戶可通過(guò)該功能對(duì)低分辨率和中分辨率光譜進(jìn)行在線檢索。該模塊是參考SDSS檢索功能并結(jié)合LAMOST數(shù)據(jù)自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)的。用戶可通過(guò)位置區(qū)域、指定目標(biāo)、觀測(cè)ID、紅移、觀測(cè)信息、恒星參數(shù)、類(lèi)別、信噪比等多種限制方式進(jìn)行檢索。檢索后即返回如圖5所示的數(shù)據(jù)列表。

圖5 LAMOST DR8 數(shù)據(jù)檢索結(jié)果頁(yè)面

用戶可將檢索結(jié)果返回列表以CSV或VOTable格式下載。光譜文件（FITS、PNG等格式）可下載到本地計(jì)算機(jī)上，也可存儲(chǔ)至中心提供的云空間內(nèi)進(jìn)行在線科研。基于HTML5 開(kāi)發(fā)的光譜查看功能，可實(shí)現(xiàn)放大縮小檢查光譜細(xì)節(jié)、查看光譜分類(lèi)、修改紅移值、自定義光譜法射線吸收線，可支持用戶進(jìn)行在線光譜可視化和數(shù)據(jù)分析。

（3）數(shù)據(jù)獲?。篖AMOST巡天觀測(cè)發(fā)布數(shù)據(jù)包括星表數(shù)據(jù)、光譜數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)允許用戶通過(guò)SQL查詢數(shù)據(jù)、使用FTP下載、離線等方式獲取數(shù)據(jù)。前兩者符合條件的用戶可在線自行操作，離線獲取數(shù)據(jù)需要提交申請(qǐng)表，獲得批準(zhǔn)后即可至數(shù)據(jù)中心線下拷貝數(shù)據(jù)。

（4）文檔：系統(tǒng)中的文檔欄目包括該版本數(shù)據(jù)釋放文檔、低分辨率數(shù)據(jù)描述（中英）、中分辨率數(shù)據(jù)描述（中英）和LAMOST數(shù)據(jù)政策、發(fā)表政策等。

（5）幫助與聯(lián)絡(luò)：系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)獲取介紹文檔、常見(jiàn)問(wèn)題（FAQ）等幫助信息，允許用戶在線提交聯(lián)系LAMOST運(yùn)行和發(fā)展中心的申請(qǐng)。

2 LAMOST數(shù)據(jù)的影響力

2015年3月至2020年 9月，LAMOST DR1至LAMOST DR6 的數(shù)據(jù)逐年向全世界公開(kāi)發(fā)布。以LAMOST DR6 數(shù)據(jù)為例，2020年9月發(fā)布版本為《LAMOST光譜巡天第六次數(shù)據(jù)第二版》（LAMOST DR6 V2），包含先導(dǎo)巡天及正式巡天前6年的光譜數(shù)據(jù)，如圖6所示。這一數(shù)據(jù)發(fā)布標(biāo)志著在國(guó)際上LAMOST光譜數(shù)據(jù)正式邁入千萬(wàn)量級(jí)時(shí)代，成為世界上第一個(gè)獲取光譜數(shù)超千萬(wàn)的光譜巡天項(xiàng)目。

圖6 LAMOST 先導(dǎo)巡天和正式巡天前6年的天區(qū)覆蓋圖

2.1 國(guó)際推廣

除面向全球的數(shù)據(jù)釋放外，國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心利用自身在國(guó)際虛擬天文臺(tái)領(lǐng)域的影響力，積極推廣LAMOST數(shù)據(jù)的國(guó)際化應(yīng)用，提高中國(guó)天文數(shù)據(jù)知名度。2016年3月，LAMOST第一批巡天數(shù)據(jù)（LAMOST DR1）正式被法國(guó)斯特拉斯堡天文數(shù)據(jù)中心（CDS）的VizieR數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)收錄，獲得永久星表編號(hào)“V/146”。從這一刻開(kāi)始，LAMOST光譜數(shù)據(jù)完整地融入了國(guó)際天文數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。其星表和光譜數(shù)據(jù)均可按照國(guó)際虛擬天文臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)接口和檢索方式訪問(wèn)，可方便地與其他數(shù)據(jù)交叉融合使用。此后，LAMOST DR2、LAMOST DR4 數(shù)據(jù)分別在2017年3月和2018年9月被VizieR數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)收錄，并分別獲得了“V/149”和“V/153”的永久星表編號(hào)。LAMOST數(shù)據(jù)被VizieR收錄，提升了我國(guó)天文數(shù)據(jù)在國(guó)際上的顯示度，可以更大程度地發(fā)揮數(shù)據(jù)的科學(xué)價(jià)值。

2020年6月，歐洲空間局與中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)、國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心合作為其交互式天體圖譜平臺(tái)ESASky打造簡(jiǎn)體中文版，并收錄了LAMOST DR5 V3 數(shù)據(jù)。通過(guò)該平臺(tái)，來(lái)自全世界的天文學(xué)家和天文愛(ài)好者能夠隨時(shí)隨地瀏覽LAMOST巡天觀測(cè)數(shù)據(jù)。

2.2 社會(huì)影響力

大數(shù)據(jù)時(shí)代，天文數(shù)據(jù)的開(kāi)放性已引起越來(lái)越多來(lái)自其他領(lǐng)域的關(guān)注和興趣。海量真實(shí)的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)不僅能夠幫助天文學(xué)家探索未知，也在云計(jì)算、人工智能技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等方面展現(xiàn)了跨領(lǐng)域應(yīng)用的潛力。2018年2月，國(guó)家天文臺(tái)—阿里云天文大數(shù)據(jù)聯(lián)合研究中心啟動(dòng)了“天文數(shù)據(jù)挖掘”天池大賽，以郭守敬望遠(yuǎn)鏡巡天光譜分類(lèi)為課題，通過(guò)阿里云天池?cái)?shù)據(jù)眾智平臺(tái)征集高效、高準(zhǔn)確率的自動(dòng)化算法。2020年1月，由北京智源人工智能研究院主辦，國(guó)家天文臺(tái)、數(shù)據(jù)評(píng)測(cè)平臺(tái)biendata聯(lián)合舉辦的天體分類(lèi)數(shù)據(jù)競(jìng)賽“智源杯天文數(shù)據(jù)算法挑戰(zhàn)賽”正式啟動(dòng)。參賽選手使用LAMOST DR4 數(shù)據(jù)集中近100 萬(wàn)條天體光譜數(shù)據(jù)，利用人工智能技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)算法優(yōu)化。此類(lèi)競(jìng)賽不僅能為解決天文研究中的實(shí)際光譜分類(lèi)問(wèn)題提供新的思路，也為人工智能算法提供了天然的練兵場(chǎng)。大量參賽選手為高校學(xué)生，他們通過(guò)實(shí)際科學(xué)問(wèn)題的求解，有機(jī)會(huì)更加深入地學(xué)習(xí)相關(guān)天文知識(shí)，增加了對(duì)天文數(shù)據(jù)的了解。國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心將總結(jié)相關(guān)比賽組織經(jīng)驗(yàn)，提煉標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，繼續(xù)拓寬LAMOST巡天數(shù)據(jù)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。

3 成果與展望

3.1 成果與榮譽(yù)

LAMOST天體光譜數(shù)據(jù)開(kāi)放共享的10年收獲頗豐。目前，該系統(tǒng)正在服務(wù)國(guó)內(nèi)幾乎所有天文研究教學(xué)單位的專業(yè)用戶和大量國(guó)際合作者，累積超過(guò)千人。系統(tǒng)獲得了國(guó)內(nèi)外天文學(xué)家的廣泛認(rèn)可，幫助他們?cè)阢y河系結(jié)構(gòu)與演化、恒星物理、特殊天體及致密天體、類(lèi)星體等重要前沿領(lǐng)域取得了一系列有國(guó)際影響力的研究成果。其中，《發(fā)現(xiàn)迄今銀河系中自轉(zhuǎn)最快恒星》《發(fā)現(xiàn)宇宙中鋰豐度最高恒星》《銀河系發(fā)現(xiàn)新的移動(dòng)星群》等基于LAMOST數(shù)據(jù)取得的研究成果在中央電視臺(tái)相關(guān)欄目中播出，影響廣泛。LAMOST用戶委員會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)的評(píng)價(jià)連年為優(yōu)。

截至2020年年底，LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)支持科學(xué)用戶在線檢索達(dá)3 179 139 次，支持科研學(xué)者使用LAMOST巡天數(shù)據(jù)產(chǎn)出SCI論文700余篇，利用LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)表的SCI論文引用數(shù)超過(guò)7 000 次并呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。發(fā)表于RAA的LAMOST DR1 數(shù)據(jù)發(fā)布論文由于高被引而榮獲“第三屆中國(guó)科協(xié)優(yōu)秀論文獎(jiǎng)”和英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)出版社2018年“中國(guó)高被引文章獎(jiǎng)”。2019年5月，《郭守敬望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)》入選“2018年度中國(guó)科學(xué)院信息化優(yōu)秀案例”①《郭守敬望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)被評(píng)為中科院信息化優(yōu)秀案例》https://nadc.china-vo.org/article/20190509090152?locale=zh_CN。。由國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心和LAMOST運(yùn)行和發(fā)展中心共同研制的《海量天體光譜數(shù)據(jù)分析與產(chǎn)品發(fā)布系統(tǒng)的研制與應(yīng)用》獲得北京市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

3.2 未來(lái)展望

從打包下載到在線檢索，從對(duì)國(guó)內(nèi)釋放到面向全世界，從天文學(xué)家專用到服務(wù)于跨領(lǐng)域研究應(yīng)用，LAMOST觀測(cè)數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享不斷完善改進(jìn)，數(shù)據(jù)發(fā)布方式與內(nèi)容從稚嫩探索走向成熟豐富。其中，國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心全程參與，使天文學(xué)家使用LAMOST數(shù)據(jù)更加便捷，不僅能夠“用好數(shù)據(jù)”而且能夠“好用數(shù)據(jù)”。數(shù)據(jù)全生命周期管理模式為國(guó)內(nèi)其他天文望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)管理提供了示范。

追溯過(guò)往，國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心的前身中國(guó)天文數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成立30 多年。但是在LAMOST開(kāi)始正式觀測(cè)并持續(xù)生產(chǎn)天文數(shù)據(jù)之前，我國(guó)缺少自己生產(chǎn)的大規(guī)模天文觀測(cè)數(shù)據(jù)，中國(guó)的天文學(xué)家和天文數(shù)據(jù)工作者也沒(méi)有開(kāi)展大型天文數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)以及學(xué)習(xí)并實(shí)踐國(guó)際虛擬天文臺(tái)聯(lián)盟相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì)。LAMOST的出現(xiàn)和其穩(wěn)定的數(shù)據(jù)產(chǎn)出，對(duì)我國(guó)天文數(shù)據(jù)中心建設(shè)起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用，為中國(guó)虛擬天文臺(tái)技術(shù)的發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。

LAMOST數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享，縮短了中國(guó)天文數(shù)據(jù)開(kāi)放共享工作與世界先進(jìn)水平的距離，打開(kāi)了全新交流窗口和渠道。10年中，大量相關(guān)研究人員和技術(shù)人才參與發(fā)布系統(tǒng)建設(shè)開(kāi)發(fā)，不僅為這個(gè)世界上最大的天文光譜庫(kù)添磚加瓦，也鍛煉了隊(duì)伍，積累了經(jīng)驗(yàn)?？茖W(xué)數(shù)據(jù)管理指導(dǎo)原則FAIR（可發(fā)現(xiàn)，可訪問(wèn)，可互操作，可重用）自初見(jiàn)雛形到2016年正式提出，已成為科學(xué)數(shù)據(jù)管理的國(guó)際準(zhǔn)則[10]。LAMOST數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)完全符合這一數(shù)據(jù)管理原則，其成功更是驗(yàn)證了該原則的有效性，說(shuō)明其符合未來(lái)科學(xué)數(shù)據(jù)管理的發(fā)展方向。

LAMOST二期巡天即將完成，LAMOST的觀測(cè)數(shù)據(jù)管理和開(kāi)放共享將進(jìn)入嶄新階段。未來(lái)LAMOST數(shù)據(jù)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量，提升數(shù)據(jù)的可追溯性，規(guī)范數(shù)據(jù)入庫(kù)過(guò)程，完善數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)，進(jìn)行更深更廣的國(guó)際化推廣，打造國(guó)際權(quán)威的科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并繼續(xù)推動(dòng)LAMOST巡天數(shù)據(jù)在可視化與可視分析、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、科普教育等領(lǐng)域的應(yīng)用。同時(shí)，國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心將以國(guó)際化先進(jìn)理念為指導(dǎo)，打造科學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與科研要素的深度融合，對(duì)天文數(shù)據(jù)的開(kāi)放共享進(jìn)行全新探索，推動(dòng)科研模式的變革[11]。

致謝

郭守敬望遠(yuǎn)鏡（Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope,LAMOST）是中國(guó)科學(xué)院建設(shè)的國(guó)家重大科學(xué)項(xiàng)目。該項(xiàng)目資金由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)提供。LAMOST由中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)運(yùn)營(yíng)和管理。本文得到了中國(guó)虛擬天文臺(tái)、國(guó)家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心、中國(guó)科學(xué)院科學(xué)數(shù)據(jù)中心體系提供的數(shù)據(jù)資源和技術(shù)支持。感謝國(guó)家天文臺(tái)—阿里云天文大數(shù)據(jù)聯(lián)合研究中心對(duì)本項(xiàng)工作的支持。