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dc.contributor.advisorBarriquello, Carlos Henrique
dc.contributor.advisorPetry, Adriano
dc.creatorRuppenthal, Keli Tauana Prass
dc.date.accessioned2022-07-06T19:51:03Z
dc.date.available2022-07-06T19:51:03Z
dc.date.issued2020-06-10
dc.date.submitted2020
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/25237
dc.descriptionTrabalho de conclusão de curso (graduação) - Universidade Federal de Santa Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia da Computação, RS, 2020.por
dc.description.abstractIn 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.languageporpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectConteúdo eletrônico totalpor
dc.subjectÍndice F10.7por
dc.subjectTransformada discreta de Fourierpor
dc.subjectRegressão linearpor
dc.subjectMétodo dos mínimos quadradospor
dc.subjectTotal electron contenteng
dc.subjectF10.7 indexeng
dc.subjectDiscreet Fourier transformeng
dc.subjectLinear regressioneng
dc.subjectLeast squares methodeng
dc.titleDesenvolvimento de modelagem espectral para reconstrução do mapa de TEC utilizando o índice F10.7por
dc.title.alternativeSpectral modelling for TEC map reconstruction using F10.7 indexeng
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãopor
dc.degree.localSanta Maria, RS, Brasil.por
dc.description.resumoNa 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.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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