home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Games of Daze / Infomagic - Games of Daze (Summer 1995) (Disc 1 of 2).iso / x2ftp / msdos / formats / fits.txt / 000000_bschlesinger@n…a.gsfc.nasa.gov_Sat Oct 22 22:31:59 1994.msg
Internet Message Format  |  1994-10-22  |  11KB
  1. From: bschlesinger@nssdca.gsfc.nasa.gov (Barry M. Schlesinger)
  2. Newsgroups: sci.astro.fits,sci.data.formats
  3. Subject: FITS basics and information (periodic posting) - 1/2
  4. Followup-To: poster
  5. Date: 18 Oct 1994 17:18 EDT
  6. Organization: NASA Goddard Space Flight Center -- Greenbelt, Maryland USA
  7. Distribution: world
  8. Reply-To: fits@nssdca.gsfc.nasa.gov
  9. NNTP-Posting-Host: nssdca.gsfc.nasa.gov
  10. Mime-Version: 1.0
  11. Content-Type: text/plain; charset=US-ASCII
  12. Content-Transfer-Encoding: 7bit
  13. Summary: This section of the posting contains the table of contents, a 
  14.     brief introduction to FITS, and a discussion of FITS 
  15.     documentation.
  16. Last-modified: 1994/10/18 
  17. News-Software: VAX/VMS VNEWS 1.41    
  18.  
  19.         FITS basics and information, Part 1
  20.  
  21. Preface
  22.     This basic Flexible Image Transport System (FITS) information
  23. is posted and updated periodically by the NASA/Science Office of
  24. Standards and Technology (NOST) FITS Support Office, under the overall
  25. supervision of Donald M. Sawyer (GSFC/NSSDC). It provides a brief
  26. description of FITS and information on software and documentation,
  27. discusses some topics that have appeared on sci.astro.fits, and
  28. answers some questions on FITS frequently received by the FITS Support
  29. Office. 
  30.  
  31.  
  32. Changes from Previous Month
  33.  
  34. o    Description of FITS software available for xv 3.0 applications
  35.  
  36. o    Information on World Coordinates software available from NRAO
  37.  
  38. o    Reorganized description of the NRAO FITS archive.
  39.  
  40. o    New NOST library hours
  41.  
  42.  
  43. Table of Contents
  44.             Part 1
  45. Preface
  46. Changes from Previous Month
  47. Table of Contents
  48. 1 Introduction
  49.  1.1 What FITS Is 
  50.  1.2 How FITS Evolves
  51.  1.3 What FITS Is Not 
  52. 2 FITS Documents
  53.  2.1 The FITS Papers
  54.  2.2 Binary Tables
  55.  2.3 User's Guide
  56.  2.4 NOST Definition of FITS
  57.  2.5 Floating Point Agreement
  58.  2.6 World Coordinates
  59.             Part 2
  60. 3 Software and Sample Data
  61.  3.1 NOST 
  62.   3.1.1 FITS Product Conformance Tester with Instructions
  63.   3.1.2 Header Lister 
  64.   3.1.3 Error Test Files
  65.  3.2 HEASARC
  66.   3.2.1 FITSIO
  67.   3.2.2 FTOOLS
  68.  3.3 ADC FITS Tables Browser
  69.  3.4 Converting FITS Files to Image Format
  70.   3.4.1 Major Astronomical Imaging Packages
  71.   3.4.2 pbm+
  72.   3.4.3 IMDISP (IBM/PC)
  73.   3.4.4 Applications with xv 3.0
  74.   3.4.5 ViewFITS (OS/2)
  75.   3.4.6 FITS and the Macintosh 
  76.  3.5 World Coordinates 
  77. 4 On-line Information Sources
  78.  4.1 NOST
  79.  4.2 HEASARC
  80.  4.3 NRAO
  81.  4.4 HEAFITS exploder
  82. 5. Contributors (non-exhaustive list)
  83. 6. NOST services 
  84.  
  85. 1 Introduction
  86.  1.1 What FITS Is 
  87.     FITS (Flexible Image Transport System) is a data format
  88. designed to provide a means for convenient exchange of astronomical
  89. data between installations whose standard internal formats and
  90. hardware differ. A FITS file is composed of a sequence of Header Data
  91. Units (HDUs). The header consists of keyword=value statements, which
  92. describe the format and organization of the data in the HDU and may
  93. also provide additional information, for example, about instrument
  94. status or the history of the data.  The data follow, structured as the
  95. header specifies. The data section of the HDU may contain a digital
  96. image, but, except for the first, *it doesn't have to*.  Other
  97. possible formats include tables and multidimensional matrices that are
  98. not images. The first HDU must contain a multidimensional matrix or no
  99. data at all; the data in subsequent HDUs, called extensions, may be of
  100. any type, consistent with certain rules.  The "Image" in the name
  101. comes from the original use of the format to transport digital images,
  102. but it's not just for images any more.  
  103.     FITS supports 5 data types in the multidimensional array of
  104. the first HDU: 8-bit unsigned binary integers, 16-bit twos-complement
  105. signed binary integers, 32-bit twos-complement signed binary integers,
  106. 32-bit IEEE-754 standard floating point numbers, and 64-bit IEEE-754
  107. floating point numbers.  For signed integers, the byte that includes
  108. the sign bit is first and the byte that has the 1-bit as its least
  109. significant bit is last.  
  110.     FITS does not support the 16-bit unsigned integer data type
  111. generated by many analog/digital converters.   Conforming FITS files
  112. can be produced from such data by subtracting 32768_decimal from the
  113. converter output before writing to the file, while setting the BZERO
  114. keyword in the FITS header equal to 32768 and the BSCALE keyword equal
  115. to 1.  A FITS reader will then add 32768 to the value in the file,
  116. restoring the original value, before interpreting it.  Whether a
  117. 16-bit unsigned data type should be added, and if so, how, is 
  118. controversial and under discussion, especially in sci.astro.fits.
  119.  
  120.  1.2 How FITS Evolves
  121.     The international authority for FITS is the International
  122. Astronomical Union (IAU) FITS Working Group (IAUFWG), which was given
  123. authority over FITS matters by the 1988 IAU General Assembly. This
  124. Group is associated with the Working Group on Astronomical Data. The
  125. current chair is D. Wells (NRAO) and the vice-chair is 
  126. E. Raimond (NFRA). When the developer of a data structure finds that
  127. it does not fit well into an existing standard FITS format, a new
  128. design may be developed.  No change can be made that would cause
  129. existing FITS files to be out of conformance -- the "once FITS, always
  130. FITS" rule. A unique name for any new extension type must be
  131. registered with the IAU FITS Working Group, optionally through the
  132. NOST FITS Support Office. After community discussion, most of which
  133. will be electronic, a formal proposal is distributed. This proposal is
  134. discussed by the community and may be further modified.  Tests are run
  135. using the new format to confirm that it can be practically used for
  136. data transport. If the astronomical community reaches a consensus that
  137. the proposal should be adopted as standard FITS, and if successful
  138. data transfer using the proposed extension can be demonstrated, it is
  139. submitted for ratification to the regional committees--the European
  140. FITS Committee, the Japanese FITS Committee, and the American
  141. Astronomical Society Working Group on Astronomical Software (WGAS)
  142. FITS Committee. Following approval by the regional committees, it is
  143. submitted to the IAU FITS Working Group. Approval by the Working Group
  144. establishes it as a standard extension. 
  145.  
  146.  1.3 What FITS Is Not 
  147.     FITS is not principally a graphics format designed for the
  148. transfer of pictures; it does not incorporate "FITS viewers", packages
  149. for decoding the data into an image.  Users must develop or obtain
  150. separate software to convert the data from the FITS file into a form
  151. that can be readily displayed.  There is no standard package for all 
  152. applications; section 3.3 discusses some possibilities. 
  153.  
  154. 2 FITS Documents
  155.  2.1 Published Papers
  156.     The fundamental references on FITS are the following five
  157. papers.  The first four have often been referred to collectively as
  158. the "Four FITS Papers". These papers are the formal standard for FITS,
  159. endorsed by the IAU. 
  160.  
  161. Wells, D. C., Greisen, E. W., and Harten, R. H., "FITS: a flexible 
  162. image transport system," Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 
  163. 44,  363-370, 1981. 
  164.  
  165. Greisen, E. W. and Harten, R. H., "An extension of FITS for small 
  166. arrays of data," Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 44, 
  167. 371-374, 1981. 
  168. (NOTE: The format described in this paper has been used almost 
  169. exclusively to transport radio interferometry and is likely to be 
  170. replaced by other formats in the future.  Writing data other than 
  171. radio interferometry data using this format is not recommended.)   
  172.  
  173. Grosbol, P., Harten, R. H., Greisen, E. W., and Wells, D. C., 
  174. "Generalized extensions and blocking factors for FITS," Astronomy and 
  175. Astrophysics Supplement Series, 73, 359-364, 1988. 
  176.  
  177. Harten, R. H., Grosbol. P., Greisen, E. W., and Wells, D. C., "The 
  178. FITS tables extension, Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 
  179. 73, 365-372, 1988. 
  180.  
  181. Ponz, J. D., Thompson, R. W., and Munoz, J. R., "The FITS Image 
  182. Extension," Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 
  183. 105, 53-55, 1994. 
  184.  
  185.  2.2 Binary Tables
  186.     On June 15, 1994, the IAU FITS Working Group announced the
  187. acceptance of BINTABLE, the binary table extension, as a standard
  188. extension. Copies of the final proposal are available from the NRAO
  189. site (see section 4.3, in part 2). 
  190.  
  191.  2.3 User's Guide
  192.      A User's Guide for FITS, commissioned by NASA Headquarters,
  193. is maintained by the NOST FITS Support Office.  This Guide is intended
  194. to be a tutorial for new FITS users. In addition to presenting the
  195. rules of FITS, it provides some of the history and reasoning behind
  196. the choice of the rules, adds recommendations on good practices, and
  197. discusses current developments in FITS.  The current version, 3.1, was
  198. issued in May 1994. 
  199.  
  200.  2.4 NOST Definition of FITS
  201.     The NOST has codified FITS as endorsed by the IAU into a
  202. formal standard, eliminating some contradictions and ambiguities in
  203. the original FITS papers.  This Definition of FITS, version 1.0, was
  204. developed by a Technical Panel chaired by Dr. Robert J. Hanisch
  205. (STSci), with review by the astronomical community.  On June 18, 1993,
  206. it was approved as a NOST Standard by an Accreditation Panel
  207. consisting of the NOST Executive Board and an astronomical community
  208. representative; this review was to confirm that the community had been
  209. given a satisfactory opportunity to review the standard and that the
  210. Technical Panel had properly considered and responded to all comments.
  211.     The NOST standard has been submitted to the IAUFWG for
  212. endorsement as the international FITS standard, to replace the
  213. endorsed standard -- originally the four FITS papers, to which the
  214. Floating Point Agreement (section 2.4), and now the IMAGE and binary
  215. table extensions and the physical blocking conventions have been
  216. added.  While oversights in non-controversial areas may be rectified
  217. as a result of the review by the IAUFWG, significant changes are
  218. unlikely, because members of this committee were active in the process
  219. of reviewing the standard and their comments were given significant
  220. weight in the deliberations of the Technical Panel. 
  221.     A new Technical Panel has been formed to draft a revised NOST
  222. definition of FITS, incorporating IMAGE, BINTABLE, and the blocking
  223. agreements. 
  224.  
  225.  2.5 Floating Point Agreement
  226.     Originally, FITS permitted only integers in the data array
  227. following the first, or primary header.  The IAU has since endorsed
  228. the Floating Point Agreement, which specifies the use of IEEE-754
  229. floating point and describes its use in FITS.  The basic agreement
  230. appears verbatim in the User's Guide, and the substance is
  231. incorporated in the NOST standard. 
  232.  
  233.  2.6 World Coordinates
  234.     A draft text of conventions for World Coordinates is currently
  235. under community review.  It proposes rules for relating a FITS data
  236. array to the physical quantities the numbers represent, with detailed
  237. discussion of projections from the celestial sphere to the array
  238. plane.  It is available electronically from the NRAO site.
  239.