dc.contributor.advisor | Barriquello, Carlos Henrique | |
dc.contributor.advisor | Petry, Adriano | |
dc.creator | Ruppenthal, Keli Tauana Prass | |
dc.date.accessioned | 2022-07-06T19:51:03Z | |
dc.date.available | 2022-07-06T19:51:03Z | |
dc.date.issued | 2020-06-10 | |
dc.date.submitted | 2020 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25237 | |
dc.description | Trabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa
Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia da Computação, RS, 2020. | por |
dc.description.abstract | In the ionosphere, the variations of Total Electron Content (TEC) are strongly related to the
solar activity, which can be evaluated using F10.7 index. In this context, it was developed a
method to reconstruct the TEC maps daily variation for any given F10.7 value. The method
is based on the analysis of a three-years period (2014-2016) of TEC data provided by The International
GNSS Service (IGS), and the correspondent daily F10.7 index values in the period,
produced by the Solar Irradiance Platform (SIP). Each geographic location in IGS TEC maps
was evaluated individually, and the set of TEC values for a given day is first transformed to
the frequency domain by applying the Discreet Fourier Transform (DFT) and then associated to
the correspondent F10.7 value. The process is repeated for every day in the period evaluated,
and individual plots of each one of the DFT coefficients versus F10.7 values were generated.
After that, a linear regression technique was used to estimate the best fit to the data, using the
Least Squares Method. The resulting linear curves (one for every DFT coefficient, in every geographic
location) were able to model the TEC variability for any F10.7 value by just reversing
the process, i.e. the curves are used to estimate the correspondent DFT coefficients, and the
inverse DFT of these coefficients provides TEC variability in a day. Comparisons for the year
2017, not used in the modelling process, between IGS data and the reconstructed TEC maps
using the proposed approach showed good agreement with daily and seasonal TEC variations.
We observed daily Root Mean Squared Error (RMSE) close to 5 TECU in the whole period,
except in three occasions, with duration of 2-8 days each, possibly related to unusual fast F10.7
peak events due to geomagnetic perturbations. Geographic distribution of error showed slight
increase near magnetic Equator. | eng |
dc.language | por | por |
dc.rights | Acesso Aberto | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Conteúdo eletrônico total | por |
dc.subject | Índice F10.7 | por |
dc.subject | Transformada discreta de Fourier | por |
dc.subject | Regressão linear | por |
dc.subject | Método dos mínimos quadrados | por |
dc.subject | Total electron content | eng |
dc.subject | F10.7 index | eng |
dc.subject | Discreet Fourier transform | eng |
dc.subject | Linear regression | eng |
dc.subject | Least squares method | eng |
dc.title | Desenvolvimento de modelagem espectral para reconstrução do mapa de TEC utilizando o índice F10.7 | por |
dc.title.alternative | Spectral modelling for TEC map reconstruction using F10.7 index | eng |
dc.type | Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação | por |
dc.degree.local | Santa Maria, RS, Brasil. | por |
dc.description.resumo | Na ionosfera, as variações do Conteúdo Eletrônico Total (TEC) estão fortemente relacionadas
com a atividade solar, a qual pode ser avaliada utilizando-se o índice F10.7. Neste contexto, foi
desenvolvido um método para reconstruir a variação diária dos mapas de TEC para qualquer valor
de F10.7. O método é baseado na análise de um período de três anos (2014-2016) de dados
de TEC fornecidos pelo Serviço GNSS Internacional (IGS), e os valores do índice F10.7 diário
correspondente a este período, originados pela Plataforma de Irradiância Solar (SIP). Cada
localização geográfica nos mapas de TEC do IGS foi avaliada individualmente e o conjunto
de valores TEC para um determinado dia foi primeiramente transformado para o domínio da
frequência com a aplicação da Transformada Discreta de Fourier (DFT) e então associado ao
seu valor F10.7 correspondente. O processo é repetido para cada dia dentro do período avaliado,
e gráficos individuais para cada um dos coeficientes DFT versus valores de F10.7 foram
gerados. Feito isso, a técnica da regressão linear foi utilizada para estimar o melhor ajuste para
os dados, utilizando o Método dos Mínimos Quadrados. As curvas lineares resultantes (uma
para cada coeficiente DFT, em cada localização geográfica) foram capazes de modelar a variabilidade
do TEC para qualquer valor de F10.7 simplesmente revertendo o processo, ou seja,
as curvas são usadas para estimar os coeficientes DFT correspondentes, e a DFT inversa destes
coeficientes fornece a variabilidade do TEC em um dia. Comparações para o ano de 2017, não
utilizado no processo de modelagem, entre os dados do IGS e os mapas de TEC reconstruídos
utilizando a abordagem proposta mostram uma boa concordância com as variações diárias e
sazonais do TEC. Foi observado um erro quadrático médio da raiz (RMSE) diário próximo a
5 TECU para todo o período, exceto em três ocasiões, com duração de 2 a 8 dias cada, possivelmente
relacionada a variações incomuns no F10.7 devido a perturbações geomagnéticas.
A distribuição geográfica do erro mostrou um ligeiro aumento do mesmo próximo ao Equador
magnético. | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |