ارزیابی کارائی تبدیل فوریه در مدل سازی و پیش بینی سری زمانی تغییرات یونسفر(مقاله علمی وزارت علوم)
منبع:
اطلاعات جغرافیایی سپهر دوره ۳۴ تابستان ۱۴۰۴ شماره ۱۳۴
101 - 118
حوزههای تخصصی:
در این پژوهش مقدار محتوای الکترون کلی ( TEC ) یونوسفر با استفاده از تبدیل فوریه ( FT ) مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور مشاهدات ایستگاه GPS تهران ( N 35.69 ، E 51.33) که یکی از ایستگاه های شبکه جهانی IGS است، از سال 2007 تا سال 2018 مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از مشاهدات سال های 2017-2007 ضرایب سری فوریه محاسبه شده و فرکانس های غالب موجود در آن استخراج می شود. سپس با استفاده از ضرایب سری فوریه بدست آمده، مقدار TEC به صورت روزانه، ماهانه و سالیانه برای سال 2018 پیش بینی می شود. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی در این تحقیق، نتایج حاصل با مقادیر TEC حاصل از GPS ( GPS TEC )، مدل کریجینگ معمولی ( OK TEC ) و همچنین TEC حاصل از شبکه جهانی IGS ( GIM TEC ) مقایسه شده اند. پارامترهای آماری خطای نسبی، جذر خطای مربعی میانگین ( RMSE )، ضریب همبستگی و هیستوگرام باقیمانده ها برای ارزیابی نتایج مورد استفاده قرار می گیرند. براساس نتایج، پیش بینی مقدار TEC حاصل از سری فوریه در سال 2018 دارای بیشینه خطای نسبی 16.62% وجذر خطای مربعی میانگین، 1.97 TECU است. برای مدل GIM بیشینه مقادیر خطای نسبی و RMSE به ترتیب 45.40% و 3.50 TECU به دست آمده است. همچنین برای مدل کریجینگ معمولی مقادیر خطا به ترتیب برابر با 21.35% و 2.12 TECU شده است. تحلیل هیستوگرام باقیمانده ها نیز حاکی از دقت بالاتر مدل FT نسبت به مدل های GIM و کریجینگ معمولی است. نتایج حاصل نشان می دهند که روش تبدیل فوریه قابلیت بالایی برای تخمین سری زمانی TEC در دوره فعالیت های آرام خورشیدی را دارد.