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RACS-tools Docker镜像提供用于RACS数据处理的实用脚本，支持2D图像和3D立方体的波束平滑、噪声检测等功能，便于统一分辨率处理和数据质量分析。
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RACS-tools Docker镜像
镜像概述
RACS-tools Docker镜像是用于RACS（Radio Astronomy Cube Survey）数据处理的工具集合，包含一系列实用脚本，主要用于射电天文数据的波束平滑（统一分辨率）和噪声检测等任务。该镜像提供容器化部署方式，简化环境配置，适用于需要处理RACS数据的科研人员和数据分析师。
核心功能与特性
- 波束平滑工具：
beamcon_2D：对2D FITS图像进行波束平滑，统一至公共分辨率，支持多种卷积方法（robust、scipy、astropy等）及并行计算。beamcon_3D：对3D FITS立方体（含频率轴）进行波束平滑，支持自然模式（允许频率变化）和总模式（统一所有通道分辨率），处理含虚拟Stokes轴的4D数据。
- 噪声检测工具：
getnoise_list通过统计分析识别Stokes Q/U数据中的坏通道，支持噪声值保存和坏通道标记。 - 并行计算支持：支持多线程、多进程或MPI并行执行，可通过
--ncores和--executor参数配置资源。 - 灵活配置：允许指定目标波束参数、输出路径、日志记录，支持循环化PSF（将BMIN设为BMAJ，BPA设为0）。
使用场景与适用范围
适用于射电天文领域RACS数据处理场景，包括：
- 将多个2D图像或3D立方体统一至公共分辨率以进行后续分析（如光谱能量分布研究）。
- 对RACS数据进行质量控制，检测并标记噪声异常通道。
- 在本地或集群环境中快速部署数据处理流程，避免依赖特定系统环境。
使用方法与配置说明
镜像获取
从DockerHub拉取镜像：
docker pull alecthomson/racstools
使用Singularity拉取（实验性）：
singularity pull docker://alecthomson/racstools
容器运行
基本交互模式运行（挂载本地数据目录）：
docker run -it --rm -v /本地数据目录:/data alecthomson/racstools /bin/bash
说明：
-v /本地数据目录:/data将本地数据目录挂载至容器内/data目录，便于访问输入文件和保存输出结果。
工具使用示例
beamcon_2D：2D图像波束平滑
自动计算最小公共波束并平滑图像：
docker run --rm -v /本地数据:/data alecthomson/racstools beamcon_2D /data/input_image.fits -o /data/output
指定目标波束（BMAJ=5角秒，BMIN=5角秒，BPA=0度）并使用4核并行：
docker run --rm -v /本地数据:/data alecthomson/racstools beamcon_2D /data/*.fits --bmaj 5 --bmin 5 --bpa 0 --ncores 4 -o /data/smoothed
beamcon_3D：3D立方体波束平滑
自然模式平滑并输出日志：
docker run --rm -v /本地数据:/data alecthomson/racstools beamcon_3D /data/cube.fits --mode natural --logfile /data/beamlog.txt
getnoise_list：噪声检测
检测Stokes Q/U文件中的坏通道并输出至文件：
docker run --rm -v /本地数据:/data alecthomson/racstools getnoise_list /data/q.fits /data/u.fits -f /data/bad_channels.txt
主要工具参数说明
beamcon_2D
| 参数 | 说明 |
|---|---|
infile | 输入FITS图像文件（可使用通配符），波束信息需在头文件中 |
-o, --outdir | 输出目录（默认与输入文件同目录） |
--conv_mode | 卷积方法：robust（默认，解析傅里叶变换）、scipy、astropy、astropy_fft |
--bmaj, --bmin, --bpa | 目标波束参数：半长轴（角秒）、半短轴（角秒）、位置角（度）（默认自动计算最小公共波束） |
--ncores | 并行核心数（默认使用所有可用核心） |
--executor | 并行执行器：thread（线程）、process（进程）、mpi（MPI）（默认thread） |
--circularise | 循环化PSF（设置BMIN=BMAJ，BPA=0） |
beamcon_3D
| 参数 | 说明 |
|---|---|
infile | 输入FITS立方体文件（含虚拟Stokes轴的4D数据） |
--mode | 公共分辨率模式：natural（允许频率变化，默认）、total（统一所有通道） |
--ref_chan | 参考通道（用于头文件PSF）：first（首通道）、last（末通道）、mid（中间通道） |
| 其他参数 | 与beamcon_2D类似（如--bmaj、--ncores等） |
getnoise_list
| 参数 | 说明 |
|---|---|
qfile, ufile | Stokes Q和U FITS文件路径 |
-b, --blank | 是否标记坏通道（默认仅输出，不标记） |
-c, --cliplev | 阈值（sigma），值越小标记越激进（默认5） |
-f, --file | 输出坏通道索引的文件路径 |
性能优化
beamcon_3D内存需求较高，每个进程需约15倍于数据立方体切片的内存（例如800MB切片需15GB/进程，建议分配20GB）。使用多进程并行时，需根据可用内存调整--ncores参数。
集群环境中，Slurm作业头示例：
#SBATCH --nodes=1 #SBATCH --ntasks-per-node=1 #SBATCH --cpus-per-task=<ncores> # 根据内存调整核心数 #SBATCH --mem-per-cpu=20G
注意事项
- 镜像仍处于实验阶段，并行功能（尤其是MPI）可能未广泛测试，建议先进行小数据测试。
- 输入文件需确保头文件包含波束信息（BMAJ、BMIN、BPA关键字），否则工具可能无法正常运行。
- 若公共波束计算失败，可尝试调整
--tolerance（容差，默认0.0001）、--epsilon（精度，默认0.0005）或--nsamps（采样数，默认200）参数。
许可证
本镜像基于BSD-3-Clause许可证开源。
贡献
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常见问题
轩辕镜像免费版与专业版有什么区别？
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镜像拉取成功后，如何去掉轩辕镜像域名前缀？
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