將小波分析（Wavelet Analysis）引入自回歸移動平均模型（ARIMA）進行電離層總電子含量預報,在大區(qū)域的研究中已經取得了較好的預報效果,而位于中國低緯度的廣西地區(qū)尚無文獻進行相關研究。本文利用2015年IGS中心提供的電離層天頂總電子含量（VTEC）數(shù)據,分別采用小波-ARIAM模型（WARIAM）和ARIMA模型對廣西地區(qū)（20°N～27.5°N,110°E～115°E）進行建模,預報后6天的VTEC值。結果表明:兩種模型預報值均能很好地反映觀測值的變化趨勢,相對精度達到80%以上,但預測精度在北緯20°處出現(xiàn)浮動。在使用WARIAM進行中長期預報中,平均相對精度可達到83%。總體上,使用WARIAM對VTEC值預報相對ARIMA模型其精度有顯著提高,表明其在廣西地區(qū)對VTEC進行短期預報和中長期預報的可行性。 

【文章來源】：城市勘測. 2020,(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

廣西地區(qū)網格點分布圖

由于圖2中兩個模型的趨勢和走向大體上接近一致，難以判斷兩個模型的精度優(yōu)劣。為了更清楚地分析兩模型的預報結果，本文通過采用標準差和相對精度對WARIMA模型和ARIMA模型預報效果進行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計結果如表1所示。由表1可知:(1)在20°N～27.5°N之間兩個模型的標準差都有降低的趨勢，說明精度也逐漸升高，相對精度都是80%以上，說明預測的結果是可靠的，并且WARIMA模型的標準差總體上比ARIMA模型的值低，說明WARIMA模型在廣西地區(qū)TEC值預報的可行性和優(yōu)越性;(2)在北緯20°處，每天預測值的標準差存在較大幅度的跳動，可能是受到了赤道異常的影響。由于電離層易受太陽活動以及地球磁場的影響，使其在緯度±20°處格網的電子含量高于其他高緯度的地區(qū)，且電子運動也較為劇烈。

廣西地區(qū)存在赤道異�，F(xiàn)象，為了驗證WARIMA模型在該地區(qū)進行中長期VTEC預報的可行性，選取IGS中心提供的格網點(20°N,110°E)處2015年年積日為30 d～45 d的15天VTEC數(shù)據，采用WARIMA模型和ARIMA模型對其建模來預測未來60天的VTEC，得到其預報的相對精度，如圖3所示。由圖3所示:紅色折線和藍色折線分別表示使用WARIMA模型和ARIMA模型預報60天的相對精度。對于WARIMA模型，除了第6,31,32,33,34,35,36,56天等8天的預報相對精度低于75%外，其余天數(shù)均取得了較好的長期預報效果，體現(xiàn)了WARIMA模型在中長期預報的穩(wěn)定性;而ARIMA模型則表現(xiàn)出隨著預報天數(shù)的增加，其預報精度顯著下降。由此表明，WARI-MA模型在廣西地區(qū)進行VTEC的中長期預報是可行的，且保持良好的穩(wěn)定性。


本文編號：3111680