Sampling angles on a sphere: From a general covariance matrix to concentration parameter

I am trying to extract points on a sphere in python.

I have to localise event in the sky and produce a map using healpy.
During the test session I used the von Mises-Fisher since I assumed that variance for $’theta’$ is the same as the one for $’phi’$. All worked well and I was able to obtain a concentration parameter $’k’$ by using $’k=1/sigma^2’$.

My function to evaluate the probability in a pixel was

def Mises_Fisher(theta,phi,DS_theta,DS_phi,conc):
    meanvec=hp.ang2vec(DS_theta,DS_phi)
    meanvec=np.asarray(meanvec,dtype=np.float128)
    norm=np.sqrt(np.dot(meanvec,meanvec))
    meanvec=meanvec/norm
    
    var=hp.ang2vec(theta,phi)
    var=np.asarray(var,dtype=np.float128)
    norm=np.sqrt(np.dot(var,var))
    var=var/norm
    
    factor=np.dot(conc*var,meanvec)
    factor=np.float128(factor)
    #Normalization is futile, we will devide by the sum
    #fullnorm=conc/(2*np.pi*(np.exp(conc)-np.exp(-conc)))
    ret=np.float128(np.exp(factor))#/fullnorm
    #ret=factor
    return ret

and then for each pixel in the healpy map, I can assign a probability.

Now I have a covariance matrix that is no more isotropic, how can I generate points on a sphere in this case? I know the existence of the Kent distribution, but I don’t have the required quantities, like $’gamma’$,$’beta’$ and $’k’$. I don’t know if there is a way to obtain those given a covariance matrix.

To further complicate the problem, the matrix is in 11 dimension but I need only the projection to the (distance,theta,phi)-space to then produce the map.

For now I tried to extract from a multivariate Gaussian but since the Gaussian is on the tangent plane, for some variances the distribution produce angles that are outside the domain for $’theta’$ and $’phi’$.

Here is the code I’m using to extract the points

num_samples = 10**7
samples = np.random.multivariate_normal(perm_mean, perm_cov, num_samples)

phi = samples[:, 2]
theta = samples[:, 1]
print(np.min(theta),np.max(theta))
print(np.min(phi),np.max(phi))
print('starting mean values')
print('theta={}, phi={}'.format(perm_mean[1],perm_mean[2]))

The point is that for some matrices, the variance is such that angles can go outside the domain. I can’t act on the matrices, those are given to me by some other codes and should be treated as fixed data.

Thank you all in advance!

New contributor

Raul is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

5

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật