Gildas（Grenoble Image and Line Data Analysis Software）是几个软件的集合，包括但不限于ASTRO、CLASS、GREG。其中CLASS用得最多，从CLASS里也可以用其他软件的命令，所以很多时候就把Gildas称为Gildas/CLASS，或者CLASS。

CLASS的全称是Continuum and Line Analysis Single-dish Software（CLASS）。从这个全称就可以知道，这个软件是用来处理单天线射电望远镜连续谱和谱线的。这个软件最初是为了处理IRAM望远镜的数据编写的，但从原理上来说，只要格式一样，原则上任何波段的连续谱和谱线数据都可以处理。

网络上已经有很多CLASS的介绍文章和教程。若干年前整理的链接很多都已经失效。现在列举一些截至目前（2025年7月27日）可用的链接。首先推荐紫金山天文台德令哈观测站的CLASS教程（http://www.radioast.csdb.cn/tools/classshouce.pdf），因为是中文版，看着省力。这个教程给出了非常使用的一些操作，而且因为观测站一直在运行，这个教程的链接应该会常年有效。然后推荐CLASS的文档（https://www.iram.fr/IRAMFR/GILDAS/doc/pdf/class.pdf）和教程（https://www.iram.fr/~gildas/demos/class/class-tutorial.pdf），这个文档和教程的链接想必也会长期有效。从这个文档应该能找到大部分信息了，不过这更像是一本字典，学习最好使用教程。

下面是根据这些文档总结的一些基本操作。有一些命令是新版本的用fortran 90重写的CLASS里才有的，在这种情况下，命令前面的提示符用LAS90>表示。此外，CLASS的命令在没有混淆的情况下是可以缩写使用的，这在我接触过的软件里是绝无仅有的。

1. 将FITS文件(.fits)转换为gildas文件（.gdf, .30m）

天文中一些不同领域定义了不同的文件格式，不同的数据处理软件有时候也有自己的数据格式，比如说gildas相关软件用的就是自己的文件格式（后缀为.gdf）。其实gildas文件的后缀是比较随意的，比如.30m可以换成.fast、.14m等反映望远镜名称的后缀，后缀仅仅是为了方便标记。

不同的领域交流时通常使用标准的FITS文件，所以将FITS文件转换为gildas文件是使用CLASS的一个基础操作。.30m文件是CLASS文件默认的后缀名。

最简单的转换方法是使用vector\fits工具（vector包里的fits工具）。在shell（或者Windows的cmd）里敲class，回车，打开class后，使用如下命令

LAS> vector\fits spectra.fits to spectra.gdf

就可以把FITS文件spectra.fits转换为gildas文件spectra.gdf。不过要注意，FITS文件需要满足一定要求，否则转换出来的gildas文件也不能为CLASS所用。比如，如果spectra.fits是数据块（data cube），那么转换出来的文件CLASS是无法直接使用的。

CLASS能接受的文件是光谱文件，如果有FITS格式的光谱文件（spectra），那么可以如上述将文件转换为gildas格式，也可以进行如下操作将fits文件转换为CLASS能使用的文件(.30m)，其中spectra.fits是一个FITS格式的光谱文件。

LAS> set angle sec

LAS> las\fits read spectra.fits

LAS> sic delete spectra.30m

LAS> file out spectra.30m new

LAS> write 1

LAS> file in spectra.30m

LAS> get f

LAS> plot

注意到，读入fits文件用的是las\fits，和vector\fits是不同的。上述操作第一步是设置角度的单位，就文件转换而言是不必要的。第二步就是读入FITS格式的光谱文件。第三步是删除已有的CLASS文件，第四步是写入新的CLASS文件。之后就是读入新生成的CLASS文件，画图。

对于数据块fits文件（比如叫做qhz_cube.fits），可以使用lmv读入、转换。具体如下

LAS90> file out qhz.14m m

LAS90> lmv qhz_cube.fits

这样，数据块fits文件qhz_cube.fits就转换为calss文件qhz.14m了。

2. 将gildas文件（.30m）转换为FITS文件(.fits)

这个操作就是上一个操作的逆操作，不过，在这个情况下，vector\fits就不顶用了，得用las\fits，将上面一个操作中的后一个方法倒过来。关于此操作，还可以参看（http://iram.fr/IRAMFR/GILDAS/doc/html/class-html/node15.html）。

LAS> set angle sec

LAS> file in spectra.30m

LAS> find

LAS> get f

LAS> set fits mode spectrum

LAS> las\fits write spectra.fits

其中get f是读出第一条光谱。

在CLASS90里可以将一系列光谱文件转换为FITS二进制表文件。

LAS90> file in spectra.30m

LAS90> find /range -200 200 -200 200

LAS90> fits write spectra.fits /mode index

3. 将gildas文件（.30m）转换为文本文件（.dat）

最简单的光谱文件就是在文本文件里写两列数，第一列是波长或者频率，第二列是强度。将CLASS文件转换为文本文件可以方便其他一些程序进行处理。具体操作如下，其中spectra.30m是输入的CLASS文件

LAS>file in spectra.30m

LAS>find

LAS>get f

LAS>sic output spectra.dat

LAS>for i 1 to channels

LAS: say ’rx[i]’ ’ry[i]’ /format g12.4 g12.4

LAS: next

LAS>sic output

4. 读入文本文件（.dat）中的光谱并画图

假设spectra.dat是含有光谱的文本文件。

LAS> dev xl w

LAS> greg1\column x 1 y 2 /file ’’spectra.dat’’

LAS> model y x /regular

LAS> plot

5. 减基线

减基线是谱线数据处理中经常需要进行的操作，我们总结出以下操作。

LAS> file in spectra.30m

LAS> find

LAS> get f

LAS> plot

LAS> set cursor on

LAS> set window

这个时候，当把鼠标放到画图窗口的时候会出现一条横线和一条竖线，交点是鼠标的位置。不看说明的话，一般都不知道怎么退出这种模式（答案是按“e”键）。这个模式是让你到画图窗口标明一下强发射线的位置，鼠标到某条发射线（吸收线）的左边，按空格键，到右边，按空格键，以此类推，对所有发射线（吸收线）进行此操作。这个过程你会感到心虚，因为你看不到任何变化。不要急，完成上面步骤之后，按“e”键退出。（也可以直接指定窗口的位置，比如LAS> set window -120 -100 0 20。其中的数就是各窗口左侧和右侧的坐标。）

LAS> draw window

此时就可以看到在下方出现一个矩形，标明发射线的位置（反射性所在的频率窗口（波长窗口））。然后就可以拟合基线了（比如用三个自由参数的，也就是二次多项式拟合，并画出基线）。

LAS> base 3 /plot

这时就看到拟合的基线了。然后

LAS> plot

就可以看到减完基线的谱线了。

6. 构建数据块

成图观测最终能方便使用的数据时数据块，即三维数组，三维分别是赤经、赤纬和速度（频率）。但是成图观测的原始数据是一系列光谱，把这些光谱按坐标排好才能形成数据块。具体构建数据块的步骤如下（其中demo.30m(https://www.iram.fr/~gildas/demos/class/demo-class.tar.xz)是相关数据）。

LAS90> file in demo.30m

LAS90> find

LAS90> list

这一步是看看文件中有哪些观测。

LAS90> find /tel 30M-V01-A100

寻找一批标号为30M-V01-A100的观测，然后检查一致性

LAS90> consistency

如果数据满足一致性，就可以进行以下操作

LAS90> let name thecube

LAS90> let type lmv

LAS90> table ’name’ new

LAS90> xy_map ’name’

至此就生成了数据块文件thecube.lmv，然后可以查看

LAS90> go view

lmv数据块可以直接转换为FITS数据块，非常直接，但是在帮助文档里非常不容易找到（参见http://keflavich.github.io/blog/converting-gildas-class-data-cubes-lmv-files-to-fits.html）。

LAS90> vector\fits outfile.fits from infile.lmv

7. 对多条谱线进行减基线操作

通常一个数据文件中有很多条谱线，如果每条谱线都手动进行减基线操作将会非常费时费力。通常一次观测的谱线窗口相差不大，所以可以进行批处理。下面是从读入数据、设定窗口、到循环减基线的脚本。最后画出了所有谱线。

file in spectra.30m

set window 10 20

find /number 59 100

for i 59 to found

get i

base 3

next

stamp

将上面的语言写到一个叫baseline.class的文件中，在class程序里

LAS> @baseline

就可以执行了。

8. 谱线拟合

减完基线就可以进行谱线拟合了。读入数据画图的步骤和前面相同（qhz.14m是青海站观测的数据http://www.radioast.csdb.cn/tools.php）

LAS> file in qhz.14m

LAS> find

LAS> get f

LAS> plot

下面就是谱线拟合了，假定有四条谱线

LAS> line 4

此时就会出现和set window之后类似的情况，不过要简单一点。四条谱线共需要八个位置来定义，鼠标点八次（每条谱线的左右），然后自然就回到命令窗口。

LAS> min

就开始拟合，完了可以查看

LAS> vis

9. 存ps、eps文件

画完图，如果不希望退出程序图就消失，那么就需要把图存在文件中。一般把图存成ps或eps格式，发表文章时也可以用。使用下面的命令就可以完成这个操作

LAS> hardcopy spectra.ps /dev ps fast

用来存ps文件。

LAS> hardcopy spectra.eps /dev eps color

用来存eps文件。

10. 画p-v图

画p-v图需要取数据块中沿某个空间方向的一片数据，这可以通过strip命令实现（不过首先要通过find命令找到这一片数据），具体如下。

LAS> file in qhz.14m

读入数据，然后设定角度的单位为角分

LAS> set angle min

结下来用find命令寻找数据片

LAS> find /offset * 5

找y方向偏离5角分的一片数据（x-v二维数组），然后用strip命令将此数据存成一个文件

LAS> strip qhz.gdf

随后就可以将这片数据读入，画p-v图了。

LAS> define image a qhz.gdf read

设定画图的范围

LAS> limit 0 50 * * /rgdata a

然后画出数据，对数据进行重新的线性标度

LAS> greg2\plot /scal linear 0 20

然后画出等值线

LAS> level 1 to 10

LAS> rgmap /abs 2

然后就是画轴和做标记

LAS> lab "Velocity (km/s)" /x

LAS> lab "gDDEC. (arcmin)" /y

LAS> axis xl /unit r

LAS> axis xu

LAS> axis yl /unit m

LAS> axis yr

11. 定义数组

在CLASS中可以定义数组，并对数组进行运算，这对于数据处理是非常必要的。定义10个元素整数数组（数组的指标从1开始）可以用如下命令

LAS> define integer a[10]

如果要定义双精度数数组（我不知道单精度数怎么弄，囧rz……）可以用如下命令

LAS> define double b[10]

定义二维数组可以用如下命令

LAS> define double c[10,10]

多维数组也可以类似定义。经本人研究，最多能定义4维，比IDL（现在还有人用IDL么？新入行的同事知不知道这个？）的8维的上限要弱小一些。不过，4维一般够用了吧。

12. 数组赋值、查看等操作

数组赋值可以用let命令

LAS> let a[1] 1

查看数组值可以用exam命令

LAS> exam a[1]

和IDL一样，可以用一个数组为另一个数组赋值 

LAS> define real a[5] b[5,10] c[5,10,3] 

LAS> let b[,6] = a 

LAS> let c[,10,1] = b[,3]

13.去除RFI（坏通道）

基本想法就是用上面提到的并排画光谱的操作将光谱排好，如果有RFI（坏通道），那么某几个通道的值就会很大，超过采样最大值。这个之后需要把这些通道用高斯噪声填满，这就是去RFI（坏通道）的基本方法。

LAS90> file out a100-fill single /over

LAS90> find

LAS90> for ient 1 to found

LAS90> get next

LAS90> fill -120 -100 60 75 /noise    ! File contaminated channels with Gaussian noise

LAS90> write

LAS90> next ient

14. 画积分强度图

本段是向张智昱、潘之辰学习而来的。首先要对一个数据文件作积分（在CLASS里）:

LAS90> file in co65_final.apex

LAS90> find

LAS90> get first

LAS90> set unit v

LAS90> plot ! 查看一下谱线的速度范围

LAS90> print moment 0 500 /out moment.dat

LAS90> exit ! 退出CLASS

打开GREG，读入之前得到的数据文件

GREG> column x 2 y 3 z 4 /file moment.dat

GREG> set box m

GREG> lim /rev x

GREG> random 100 /bl -1 ！将数据转换为二维图像

GREG> plot ！画积分强度图

GREG> box /abs ！画坐标框

GREG> wed ! 画颜色棒

张智昱指出，在CLASS里是可以直接调用GREG里的函数的，在函数名前面加上greg\就可以了。

15. 快速查看谱线常用命令LAS90> file in xxx.cso ! 后缀名一般是观测用的望远镜的名称，格式是一样的。

LAS90> find /source xxx /telescope "yyy" ! 寻找用yyy仪器观测的xxx源的数据

LAS90> list

LAS90> get nnn ! 读入第nnn条光谱

LAS90> set nomatch ! 不匹配坐标

LAS90> set u v ! 将横坐标的单位设为速度（而不是频率）

LAS90> average ! 把上面找到的所有谱线平均（对找弱谱线尤其有用）

LAS90> set mode x a b ! 取一段x坐标a到b的数据

LAS90> set cursor on ! 设置鼠标可以在窗口读数

LAS90> set window ! 设置窗口，用鼠标读数（原来是靠左键点，现在靠按n，退出读数读取还是按e）

LAS90> plot

附录

脚本

1.fitscube2bur.class

FITS数据块文件转换为bur文件，用法（假设FITS文件为data.fits）：

LAS90> @fitscube2bur data

=======================================

sic delete &1.bur

file out &1.bur m

lmv &1.fits

=======================================

2.bur2fitscube.class

将bur文件转换为FITS数据块（先转换为lmv文件，然后再转换为FITS），用法（假设bur文件为data.bur）：

LAS90> @bur2fitscube data

=======================================

file in &1.bur

find

consistency

let name thecube

let type lmv

table ’name’ new

xy_map ’name’

vector\fits thecube.fits from thecube.lmv

=======================================