Investigando Diferentes Métodos de Interpolación para un Análisis de VTEC de Alta Precisión en la Investigación Ionosférica
Autores: Doanalp, Serkan; Köz, rem
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Ionosfera
Investigación
TEC
Anomalías
Terremotos
Interpolación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
La estructura dinámica de la ionosfera y sus cambios juegan un papel importante en la comprensión del ciclo natural al vincular las ciencias de la Tierra y las ciencias del espacio. La investigación sobre la ionosfera incluye una variedad de campos como la meteorología, la reflexión de ondas de radio desde la atmósfera, la detección de anomalías atmosféricas, el impacto en las señales de GNSS (Sistemas Globales de Navegación por Satélite), la exploración de precursores de terremotos y la formación de las auroras boreales. Para obtener una mayor comprensión de esta capa y monitorear las variaciones en el contenido total de electrones (TEC), se crean mapas ionosféricos utilizando una variedad de fuentes de datos, incluidos sensores satelitales, datos de GNSS y datos de ionosondas. En estos mapas, las deficiencias de datos se abordan mediante métodos de interpolación. El objetivo de este estudio fue obtener información de VTEC (Contenido Total de Electrones Vertical) de alta precisión para analizar anomalías de TEC como precursores de terremotos. Proponemos un enfoque innovador: emplear superficies matemáticas alternativas para los cálculos de VTEC, lo que lleva a una interpretación analítica de cambios mejorada para la detección de anomalías. Dentro del alcance de la aplicación, se implementaron como métodos de interpolación el método polinómico de segundo grado, kriging (modelo puntual y de bloque), la base radial multicuadrática y los métodos de spline de placa delgada (TPS). Durante un período de 49 días, se calcularon los valores de TEC en tres estaciones diferentes de IGS, generando 1176 cuadrículas horarias para cada modelo de interpolación. Como datos de referencia, se utilizaron los mapas ionosféricos producidos por el CODE (Centro de Determinación de Órbitas en Europa). Los hallazgos de este estudio mostraron que, basándose en valores estadísticos, el modelo TPS ofreció resultados más precisos que otros métodos. Además, se ha observado que los valores máximos en los cálculos de TEC basados en superficies polinómicas se eliminan en los TPS.
Descripción
La estructura dinámica de la ionosfera y sus cambios juegan un papel importante en la comprensión del ciclo natural al vincular las ciencias de la Tierra y las ciencias del espacio. La investigación sobre la ionosfera incluye una variedad de campos como la meteorología, la reflexión de ondas de radio desde la atmósfera, la detección de anomalías atmosféricas, el impacto en las señales de GNSS (Sistemas Globales de Navegación por Satélite), la exploración de precursores de terremotos y la formación de las auroras boreales. Para obtener una mayor comprensión de esta capa y monitorear las variaciones en el contenido total de electrones (TEC), se crean mapas ionosféricos utilizando una variedad de fuentes de datos, incluidos sensores satelitales, datos de GNSS y datos de ionosondas. En estos mapas, las deficiencias de datos se abordan mediante métodos de interpolación. El objetivo de este estudio fue obtener información de VTEC (Contenido Total de Electrones Vertical) de alta precisión para analizar anomalías de TEC como precursores de terremotos. Proponemos un enfoque innovador: emplear superficies matemáticas alternativas para los cálculos de VTEC, lo que lleva a una interpretación analítica de cambios mejorada para la detección de anomalías. Dentro del alcance de la aplicación, se implementaron como métodos de interpolación el método polinómico de segundo grado, kriging (modelo puntual y de bloque), la base radial multicuadrática y los métodos de spline de placa delgada (TPS). Durante un período de 49 días, se calcularon los valores de TEC en tres estaciones diferentes de IGS, generando 1176 cuadrículas horarias para cada modelo de interpolación. Como datos de referencia, se utilizaron los mapas ionosféricos producidos por el CODE (Centro de Determinación de Órbitas en Europa). Los hallazgos de este estudio mostraron que, basándose en valores estadísticos, el modelo TPS ofreció resultados más precisos que otros métodos. Además, se ha observado que los valores máximos en los cálculos de TEC basados en superficies polinómicas se eliminan en los TPS.