小波时间序列在电离层TEC预报中的应用.pdfVIP

安徽农业科学。JournalofAnhuiA ．Sci．2012，40(11)：6702—6703 责任编辑 王淼 责任校对 况玲玲 小波时间序列在 电离层 TEC预报中的应用 夏明清，詹煜 (南京信息工程大学数理学院空间天气学，江苏南京210044) 摘要 将小波时间序列应用到电离层TEC的预测中，通过小波分解将逐天的TEC数据分解到小波频率通道上，得到对应于小波频率的 小波系数列。对系数列作降噪处理并进行数学变换最终使数据趋于平稳 ，并进行时间序列模型预测，还原成系数列的预测值，最后还原 成实际预测值。采用小波时间序列预测后5天480个样本点，准确率在80％以上占87％，90％以上占57％，相较于传统预测模型有较明 显的提高。 关键词 时间序列分析；TEC预测；ARMA模型；小波分析 中图分类号 s16；P211．61 文献标识码 A 文章编号 0517—6611(2012)11-06702—02 nIeApplicationofWaveletAnalysisandTinleSeriesinIonosphereTECForecasting XIASatg-qingetal (SpaceWeatherofMahtematicsandPhysics，NanjingUniversityofInformationScienceTechnology，Nanjing，Jiangsu 210044) Abstract ewaveletanalysisna dtimesserieswereappliedforionosphereTECforecasting．TEC datawasdecomposedonwaveletfrequency channelbywaveletdecomposition．theeliscretewaveletcoefficientscorrespondtowaveletfreuqencywereobtained．De—noiseprocessingandnlatlle— matical trnasformationWas usedtogetstabledata．Bytimeseriesprediction，predictivevalueWaSgot．Finally，practicalpredictingresultswereob— talned．Fivedayswith480samplepointswerepredictedinwaveletnaalysisandtimesesries．theaccuracieswith80％ nad90％ wereaccounted ofr87％ nad57％ ，respectively，comparedtotraditionalpredictionmodel，hteaccuracyWas greatlyimproved． Keywords Timeesriesnaalysis；TEC forecasting；ARMA model；W ave1etanalysis 电离层是高度范围大约在50～1000km的地球高层大 分量f／(t)与小波分量to~(t)满足 +(t)= (f)+toj(t)，且 气空域，含有足够多的自由电子，能够显著地影响无线 电波 (t)=．∑’c泓 (￡一k)， 的传播。 { … 【f(t)= ， 2J—k)， 目前，国内外对电离层TEC值进行预报主要有种方法， 逼近系数cm与小波系数d 可以通过公式迭代得到。 一 种是直接利用现有电离层模型进行预报，国际上普遍使用 第三步：处理。进过分解后，信号具有如下形式： 的电离层预报模型主要有 IRI模型、Klobuchar模型、低阶球 J一1 · 谐函数展开模型等。这些模型中，以Klobuchar模型应用得 (￡)，