基于Python 语言的HITRAN 数据库接口可视化工具的开发与应用
2021-03-19王明吉倪子颜李玉爽姚岱男
王明吉 倪子颜 李玉爽 姚岱男 张 政 刘 博
(东北石油大学电子科学学院)
高分辨率传输分子吸收数据库HITRAN 包含用于计算和模拟光在气体中传输与扩散的各种光谱参数[1],对光学研究有很大的参考价值,是光学研究者常用的工具之一。 当前版本HITRAN2016 提供了HITRANonline 交互式互联网应用程序, 用户可以在线查询获取数据。 此外,HITRAN2016 还提供了HITRAN 应用程序编程接口 (The HITRAN Application Programming Interface,HAPI), 用户可以对HITRANonline 提供的功能和数据进行远程访问。 对比HITRANonline,HAPI 扩展了过滤数据、绘制图像、下载用户定义的输出数据、计算吸收和传输以及应用高级线型函数等功能[2],使用起来更加方便、快捷、灵活。HAPI 是基于Python 语言的应用程序,对于不熟悉编程语言的用户来说使用起来极为不便,因此笔者开发HITRAN 数据库接口可视化工具,为无程序语言基础用户的使用提供有利条件。
1 HITRAN 数据库应用程序编程接口
HAPI 是HITRAN 数据库为用户提供的免费的应用程序编程接口,是基于Python 语言的函数集。目前最新版本为HAPI.PY V.1.1.0.9.7,该版本除可对HITRANonline 提供的功能和数据进行远程访问,还提供以下功能[3]:
a. 使用大量第三方Python 库处理数据;
b. HT 线型的Python 实现, 该线型也可以简化为高斯(多普勒)、洛伦等传统的线型;
c. TIPS-2011 的Python 实现;
d. 考虑压力、温度和光路长度的高分辨率光谱模拟;
e. 计算吸收系数、吸收光谱、透射光谱、辐射光谱;
f. 使用许多工具函数模拟实验光谱, 用于光谱计算。
用户在使用过程中需要应用Python 语言编写程序来调用HAPI 中的相应函数, 以实现上述功能, 这就要求使用者有一定的编程语言基础。……
