این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، جلد ۲۶، شماره ۱۰۱، صفحات ۷۳-۷۹
عنوان فارسی مدل سازی محلی پروفیل چگالی الکترون یون سپهری ماهواره ی FORMOSAT-۳/COSMIC با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی
چکیده فارسی مقاله مطالعه و سنجش یون سپهر در علوم مختلف از جمله مطالعات فضایی و برای بهبود آنالیز و پیش بینی فضایی هوا شامل طوفان های ژئومغناطیسی، بررسی پدیده ها و ناهنجاری های یون سپهری، سیستم های مخابراتی،ژئوفیزیکی، مطالعه پیش نشانگری زلزله و مخاطرات طبیعی بسیار کارآمد می باشد. برای توصیف فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی رخ داده در لایه یون سپهر تغییرات پی در پی چگالی الکترون این لایه با تغییرات زمان و موقعیت جغرافیایی موسوم به پروفیل عموی لایۀ یون سپهر (پروفیل چگالی الکترون) مورد استفاده قرار می گیرد. اهمیت پایش چگالی الکترون یون سپهر بدلیل تأثیری که لایه یون سپهر بر روی امواج رادیویی GPS در ناوبری و مخابرات می گذارد، سبب مدلسازی و بررسی پارامتر یون سپهری در این مقالهگردیده است. تغییرات ناگهانی و زیاد چگالی الکترون در بخش های مختلف یون سپهر مدلسازی آن را برای تصحیح خطای یون سپهری بسیار پیچیده می نماید.یکی از جدیدترین روش های سنجش از دور برای استخراج پروفیل چگالی الکترون در لایه ی یون سپهر، روش نهفتگی رادیویی (GPS RO) است که قادر به تولید پروفیل های چگالی الکترون با توان تفکیک قائم بالامی باشد. دراین روش گیرنده های GNSS بر روی ماهواره های ارتفاع پایین (LEO) قرار گرفته و سیگنال فرستاده شده در راستای خط دید ماهواره های LEO و GNSS خم گردیده و اطلاعات لایه های اتمسفری (بویژه یون سپهر) را ثبت و ضبط می نماید. در این مقاله، ابتدا ماهواره ی COSMIC معرفی و سپس برایسال های 2006تا2007 (کمینه فعالیت خورشیدی) بکارگیری الگوریتم های هوشمند توانسته است کارآیی مناسبی در جهت مدلسازی پروفیل های چگالی الکترون ارائه دهد.نتایج بدست آمدهبا پروفیل های چگالی الکترون سه نوع مدل مرجع بین المللی یون سپهریIRI-NEQ،IRI-Corrو IRI-001 مقایسه شده اند و چنین نتیجه گرفته شده است که برای کشور ایران، مدل ایجاد شده با شبکه عصبی شباهت بیشتری با پروفیل های مشاهداتی ماهواره ی COSMIC نسبت به پروفیل های چگالی الکترون مدل های مرجع بین المللی یون سپهری از خود نشان می دهند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Local ionospheric modelling of the electron density profiles retrieved from FORMOSAT-3/COSMIC using artificial neural network
چکیده انگلیسی مقاله Extended Abstract Electrondensity is one of the significant parameters for monitoring and describing the ionosphere.The ionosphere is a consequential source of errors for the GPS signals that traverse through the ionosphere on their way to the ground-based receivers because there is a high concentration of free electrons and ionsreleased by the ionizingaction of solar X-ray and ultraviolet radiation on atmospheric formers.Radio Occultation(RO) is one of the most modern satellite techniques to study on vertical profiles of neutral density, temperature, pressure and water vapor in the stratosphere and troposphere and ionospheric electron density profiles with high vertical resolutions.Since the RO technique using the GPS signals was employed for the first time by the Global Positioning System Meteorology (GPS/MET), the low-earth-orbit-based GPS RO technique has been proven as a successful method in exploring the earth’s lower atmosphere and ionosphere. Abel transformation is the basic hypothesis made in the retrieval of radio-occulted ionospheric parameters.The Abel inversion is a powerful tool to retrieve high-resolution vertical profiles of electron density from GPS radio occultation collected by satellites into Low Earth Orbit(LEO). COSMIC satellite records measurements during the whole day and is not limited to the specific times and special atmospheric conditions.It should be noted that the GPS radio occultation techniques provide continuous and useful ionospheric layers information and are not obtained from the point wise measurements by other satellites. Also, COSMIC satellite records the altitude for the measurements of the electron density profile. COSMIC satellite provides more than1000 electron density profiles per day with approximately global coverage and also parts of them cover IRAN country.In this approach, the LEO-GPS line of sight is occulted by the Earth’s limb with the setting(or rising) motion of the LEO satellite. The GPS-LEO radio connection successively records the atmospheric layers at different altitudes. The ionosphere is highly variable in space and time. Thus, for modelling the electrondensity profile, it must be considered the time changes(diurnaland seasonal) and location changes(geographical position of station). In this research, the input space includes the day number (seasonal variation), hour (diurnal variation), latitude, longitude, height and F10.7 index (measure of the solar activity). The output of the model is the ionospheric electron density profile(Ne).The COSMIC observations and IRI-2007-based data of electron density profiles were also analyzed during the solar minimum period. In this research,we used a feedforward Artificial Neural Network (ANN) with 55 neurons in hidden layer for modelling profiles of electron density of COSMIC satellite.Performance of the ANN models was evaluated using correlation coefficient (R=92%),R-Squared(0.83). It was found that the ANN model could be applied successfully in estimating the electron density profiles retrieved from FORMOSAT-3/COSMIC.The comparison of the IRI model electron density profile with COSMIC RO measurements during each month of the year 2007 over IRAN region is performed.The electron density profile from all the three International Reference Ionosphere (IRI) models, namely IRI-Neq,IRI-2001, and IRI-01-Corr are used. The results showed that the results of the IRI2007 model electron density is not satisfactory over IRAN and ANN model electron density profile is in very good agreement with COSMIC RO measurements. It was concluded that IRI_NEQ model is more appropriate thanthe other two models. The results showed that the differences between the modeled profile electron density and theobserved profile electron density are very lower than the differences between the IRI-2007 models.Maximum changes occurred in January and December months at analtitudeof ~450 km and minimum changes was recorded in November month at heightof 250 Km and in April month at height of 450 Km . Also, the differences decreased in the summer at higher altitudes and in winter at lower altitudes.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله فریده سبزه ای |
کارشناس ارشد مهندسی عمران-نقشه برداری ،پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

محمدعلی شریفی شریفی | m a sharifi
دانشیار گروه مهندسی نقشه برداری و پژوهشکده مهندسی فناوری های اطلاعات مکانی ،دانشگاه تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

مهدی آخوندزاده هنزایی | akhoondzadeh hanzaei
استادیارگروه مهندسی نقشه برداری،پردیس دانشکده های فنی دانشگاه تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

نشانی اینترنتی http://www.sepehr.org/article_25727_42815f914a2bb64d533cd30c8fdbad69.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/589/article-589-402873.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات