Astronomical Site Selection Scenarios for Asia

Abstract

This study aimed to identify and evaluate suitable areas for astronomical observations in Asia using Geographic Information System (GIS) and Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) methods. Our study provides spatial coverage with satellite-based datasets to determine the ideal astronomical areas in Asia for future telescope construction. These datasets were created by adding a digital elevation model (DEM) and artificial light (AL), along with atmospheric data such as cloud cover (CC), precipitation water vapor content (PWV), aerosol optical density (AOD), and wind speed (WS). The dataset was analyzed using a combination of MCDA and GIS techniques. On the continent, the Tibetan Plateau and its surroundings (except the area around 90° E–35° N) in northern China were identified as the most suitable areas for astronomical studies with radio telescopes. Suitable areas for infrared and optical telescopes are mainly found in the southeast of the Tibetan Plateau (around 83° E–31° N). According to the analysis, an area of 369,096 km², which corresponds to approximately 0.83% of the continent, is best suited for infrared observations. Approximately 3.87% of the continent, that is, about 1,725,246 km², is best suited for radio telescopes, while 0.8%, that is, 355,842 km², is best suited for observations with optical telescopes. The Corona-Borealis Observatory (Ngari) is located in the most ideal location for all three scenarios. The findings of this study are of great importance for future plans for astronomical sites on the continent.

Resumen

El objetivo de este estudio es identificar y evaluar áreas adecuadas para observaciones astronómicas en Asia utilizando métodos del Sistema de Información Geográfica (SIG) y el Análisis de Decisiones Multicriterio (MCDA). Nuestro estudio proporciona cobertura espacial mediante conjuntos de datos satelitales para determinar zonas astronómicas ideales en Asia. Estos conjuntos de datos se crearon combinando un modelo digital de elevación (DEM) y la luz artificial (AL), junto con variables atmosféricas como la cobertura de nubes (CC),el contenido de vapor de agua precipitable (PWV), la densidad óptica de aerosoles (AOD) y la velocidad del viento (WS). El conjunto de datos fue analizado utilizando una combinación de técnicas MCDA y SIG. En el continente, la meseta tibetana y sus alrededores (excepto el área en torno a90◦E–35◦N), en el norte de China, fueron identificados como las zonas más adecuadas para estudios astronómicos con radiotelescopios. Las áreas óptimas para telescopios infrarrojos y telescopios ópticos se localizan principalmente en el sureste de la meseta tibetana (alrededor de83◦E–31◦N). Según el análisis, un área de 369,096 km2, que corresponde aproximadamente al 0.83 % del continente, es ideal para observaciones infrarrojas. El 3.87 % del continente, es decir, aproximadamente 1,725,246 km2, es adecuado para radiotelescopios, mientras que el 0.8 %, esto es 355,842 km2, es óptimo para observaciones con telescopios ópticos. El Observatorio Corona-Borealis (Ngari) se encuentra en la ubicación más adecuada para los tres escenarios. Los hallazgos del estudio son de gran relevancia para la planificación futura de instalaciones para estudios astronómicos en el continente.