天体物理数据空间变异研究的“罗塞塔石碑”:功率谱、半变异图、结构函数等
天体物理仪器与方法
2025-06-04 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
从湍流的星际介质到宇宙大尺度结构,天文学家在多个领域都需要理解描述我们宇宙的空间数据。通过不同的历史数学惯例选择,许多子领域的空间数据分析都演化出了自己的语言,用于分析结构和量化空间数据的相关性。由于存在这种历史,来自众多不同领域的术语常常被用于描述两个在数学上完全相同的数据产品。本文致力于定义和描述功率谱、两点相关函数、协方差函数、半变异图和结构函数之间的差异和相似之处,以努力统一用于研究空间相关性的语言。我们还强调了这些数据产品在何时情况下有用,并描述了使用一种方法找到的结果如何转换为另一种方法找到的结果,从而允许更容易地在不同子领域的本机方法之间进行比较。我们希望本文件成为不同统计方法之间的“罗塞塔石碑”,以便在不同背景的研究者之间共享结果,促进更广泛的数据分析方法的交叉。
引用
@article{arxiv.2407.14068,
title = {A "Rosetta Stone" for Studies of Spatial Variation in Astrophysical Data: Power Spectra, Semivariograms, Structure Functions, and More},
author = {Benjamin Metha and Sabrina Berger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.14068},
year = {2025}
}
备注
A pedagogical note, submitted for publication in PASP