基于DEMETER卫星观测数据的电离层离子温度时间序列预测模型

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一
２ ５ —
遥感信息
■ ■应用
１ 引 言
近 年来 ， 震 工作 者 研究 发 现 电磁 卫 星 观测 到 地
隔的时 间 序 列 模 型 提 供 了条 件 。针 对 Ｄ ＭＥ Ｒ Ｅ ＴＥ 电磁 卫 星 的电离层 离 子 温 度 观测 数 据 ， 文 分 析 了 本 利 用 时间序列 分 析方法 建立 电离 层离子 温度 背景 场 所需要 的经 纬度 网格大 小 与轨道 重访 周期 的相 关关 系 ， 出 了利用 ＡＲ ＭＡ 季 节 模 型对 离 子 温度 时 间 提 Ｉ 序列 进行建 模 与预测 的方 法 ， 入讨 论 了利用 ＡＲ — 深 Ｉ ＭＡ 模 型构建 电离层 背 景场模 型 的可行 性 。
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１７ 。 ． ５、 ．５ ×１ ７ 。时间间隔约为 １ ４天 。然 后， 于电离层离子温度 明显 的季节 变化特征 ， 用 自回 归移 动平均模 型 基 采 （ Ｉ ＡＲ ＭＡ） 构建 时间序 列预测模 型来描述 电离层离子 温度及 其周期 性变化 。最 后， 采用 ２０ ０ ６年～２ ０ ０ ９年 的 Ｄ — Ｅ ＭＥ Ｒ卫星观测数据验证 了该 时间序列预测模 型， ＴＥ 结果表 明 Ａ Ｉ Ｒ ＭＡ季节模型能较好地模拟 电离层离子温度在
的电离层 异常 信号 与地震 前兆 变化有 着显 著 的关联
性， 为开 展地震 预 测及 预 报 工 作 提供 了一 种 新 型技
术 手 段【 。 Ｄ ＭＥ Ｅ （ ｔｃｉｎ ｆ Ｅ ｅｔｏ １ “］ Ｅ Ｔ Ｒ Ｄｅｅｔ ｏ ｌｃｒ— ｏ
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中图分类号 ： Ｐ ９ Ｔ ７
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ０ １７ ２ １ ） ２ —０ ２ —０ １０ —３ ７ （０ ２ １ ０ ０ ５ ６
Ａ ｍｅＳ ｒｅ ｒ ｄ ｃｉｎ Ｍ ｏ ｅ ｆＩ ｎ ｓ ｈ ｒ ｏ ｍｐ ｒ ｔ ｒ （ ） Ｔｉ ｅ ｉｓＰ ｅ ｉｔ ｄ ｌｏ ｏ ｏ ｐ ｅ ｅＩ ｎ Ｔｅ ｅ ａ ｕ ｅ Ｔｉ ｏ
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收稿 日期 ：０ １ ４ １ ２ ０ 一Ｏ 一Ｏ
修 订 日期 ：０ １ ５ ０ ２ １ —０ － ９
基金 项 目 ： 国家 科技 支撑 计划项 目（ ０ ８ ＡＣ ５ ｏ ） （ Ｏ ８ ２ ０ Ｂ ３ Ｂ ５ 、 ２ Ｏ ＢＡＣ３ Ｂ ２ 。 ５ Ｏ ）
作者 简介 ： 徐方 舟 （ ９ ６ ， ， １ ８ ￣） 男 研究 方 向 ： 地理 信息 系统 及数 据挖 掘 。
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列 。ＡＲＩ ＭＡ 模 型 （ ｅｓ ｎ ｌＡｕｏ ｅｒｓｉｅ Ｉ ｔ— Ｓ ａ ｏ ａ ｔｒｇ ｅｓ ｎ ｅ ｖ
２１． Ｏ２２
■ 感应 用
遥感信息
基于 Ｄ ＭＥ Ｒ卫星观测数据 的电离层离子 Ｅ ＴＥ 温度时 间序列预测模型
徐 方 舟 ①， 宋现 锋 ① ， 灵玲 ②， ～ 马 唐伶 俐②
（ 中国 科 学 院研 究 生 院 ， 京 １ ０ ４ ； 中 国科 学 院 光 电 研 究 院 ， 京 １０ ９ ） ① 北 ００９ ② 北 Ｏ Ｏ ４
时 间上 的变 化 趋 势 ， 立 较 为 可 靠 的 电 离层 背 景场 。 建 关 键 词 ： Ｅ Ｔ Ｒ 卫 星 ； 离 层 背 景 场 ； 子 温 度 ； Ｉ Ａ模 型 ； 间序 列 分 析 Ｄ ＭＥ Ｅ 电 离 ＡＲ Ｍ 时
ｄ ｉＩ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ０ １ ７ ２ １ ． ２ ０ ５ ｏ ： Ｏ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ —３ ７ ． ０ ２ ０ ． ０
Ｒ ｇｏ ｓ卫 星是 法 国于 ２ ０ ｅｉｎ） ０４年 ６月 ２ ９日发 射 的一
颗专 用于 监测地 震 电磁活 动 的微 小卫 星 ， 它可 实 现
２ ＡＲ Ｍ Ａ 建 模 方 法 Ｉ
２ １ 季 节 ＡＲＩ ． ＭＡ 模 型 原 理 由于季 节性 变化 （ 包括 季度 、 月度 、 周度 等变 化 ） 或其他 一 些 固有 因素 ， 些 时 间序 列 观 测 数 据存 在 某 着 明显 的周期性 变 化 ， 类 时 间序 列 称 作 季 节性 序 这
ｄ ｃ ｈ ｈ ｎ ｅ ｆＴｉ ｎ ｆ ｔ ｒ ｎ ｉ ｅ ａ ｈ ｇ － ｕ ｌ ｙ ｂ ｃ ｇ ｏ ｎ ｉ ｄ ｏ ｏ ｏ ｐ ｅ ｅＴｉ ｉｔｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｓｏ ｕ ｕ ｅ ａ ｄ ｇｖ ｉｈ ｑ ａｉ ａ ｋ ｒ ｕ ｄ ｆ ｅ ｆｉ ｎ ｓ ｈ ｒ ． ｉ ｔ ｌ Ｋｅ ｒ ｓ ＤＥＭ Ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ＴＥＲ ａ ｅｌ ｅ ｉ ｎ ｓ ｈ ｒ ａ ｋ ｒ ｕ ｄ ｆ ｌ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ － ｎ ； ｓ ｔ ｌ ｔ ；ｏ ｏ ｐ ｅ ｉ ｂ ｃ ｇ ｏ ｎ ｉ ｄ；ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｉ ｓ ＡＲＩ Ａ ｄ １ ｔ － ｅ ｉｓ ａ ａ ｙ ｉ ｉ ｃ ｅ ｏ Ｍ ｍｏ ｅ ； ｉ ｓ ｒｅ ｎ ｌ ｓｓ ｍｅ
（ Ｇ ａ ｕ ｔ Ｕ ｉｅｓ ｙｏ ｈｎｓ Ａｃｄ ｍｙｏ ｃｅｃｓＢｅ ｉｇ１ ０ ４ ； ① ｒｄ ａ ｅ ｎｖｒｉ ｆＣ ｉｅｅ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉ ｅ ， ｉ ｎ ０ ０ ９ ｔ ｎ ｊ
② Ａｃ ｄ ｍｙｏ ｔ－ ｌｃ ｏ ｉ ， ｈｎ ｓ Ａｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃ ｎ ｅ ， ｅ ｉｇ １ ０ ９ ） ａ ｅ ｆ Ｏｐ ｏＥ ｅ ｔ ｎ ｃ Ｃ ｉ ｅｅ ａ ｅ ｆ Ｓ ｉ ｃｓ Ｂ ｉ ｎ ０ ０ ４ ｒ ｓ ｅ ｊ
摘 要 ： 出 了 一种 利 用 Ｄ ＭＥ Ｅ 卫 星 观 测 量 构 建 电 离 层 离 子 温 度 背 景 场 及 预 测 模 型 的 时 间 序 列 分 析 方 提 Ｅ Ｔ Ｒ 法 。首 先 ， 过 分 析 卫 星轨 道 重访 周 期 与建 模 格 网大 小 的 关 系 ， 定 了 时 间序 列 采 样 轨 道 数 据 的 空 间 区域 大 小 为 通 确