İyonosfer haritalarının uzay-zaman izgesel analizi
Spatio-temporal spectral analysis of ionospheric maps
Yazar: BÜŞRA YILMAZ
Danışman: DOÇ. DR. CENK TOKER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Kısa Dalga (KD), 3-30 MHz frekans aralığında bulunan, radyo dalgası yayılımı uzun mesafe iletişim için kullanılan önemli yöntemlerden biridir. Sistem haberleşme sinyalini yansıtmak için yerküre ve iyonküreyi kullanır. İyonküre, güneş ışınlarının etkisiyle iyonize olmuş gazlardan oluşan havaküre katmanıdır. İyonküre, güneş parlaması, Güneş-Yerküre bağıl pozisyonu gibi değişkenlerden, manyetoküre ve ısılküre değişimlerden etkilenmektedir. İyonkürenin radyo dalgalarına nasıl ve hangi miktarda etki edeceğini anlamak için iyonküredeki değişim ve bozulmalar, uzaysal ve zamansal olarak araştırılmalıdır. İyonkürenin yapısının incelenmesinde kullanılan en önemli parametrelerden biri Toplam Elektron İçeriği (TEİ) parametresidir. Bu çalışmada, iyonküre TEİ haritaları kullanılarak iyonkürenin uzay-zaman izgel analizinin yapılması amaçlanmıştır. İlk olarak, ekvatoral bölgeye ait ve tüm yerküreye ait iyonküre TEİ haritaları üzerinde Ayrık Kosinüs Dönüşümü (AKD) tekniği uygulanmış, elde edilen AKD haritalarından boylam ekseni, enlem ekseni ve 2B'deki en yüksek dalga sayısı değerleri farklı enerji bantlarında hesaplanmıştır. Hesaplanan değerlerin, Dst, Ap ve Kp jeomanyetik indisleriyle karşılaştırılması yapılmıştır. Jeomanyetik indisler, iyonküre ve manyetoküredeki değişimleri ölçmek için kullanılan parametrelerdir. 
Boylam ekseni, enlem ekseni ve 2B'deki en yüksek dalga sayısı değerleri ile jeomanyetik indislerin karşılaştırılmasında ilinti analizi kullanılmıştır. Bir diğer yöntem olarak ise, tüm yerküreye ait iyonküre TEİ haritaları üzerinde AKD, kayan pencere ve ortanca eleman hesaplamaları yapılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda elde edilen matrislerden sabit eleman ve sabit elemandan sonra en yüksek enerjiye sahip elemanların değerleri, farklı kayan pencere boyutları için; Dst, Ap ve Kp jeomanyetik indisleriyle karşılaştırılmış, bu aralarındaki ilinti incelenmiştir.

Abstract:
Short Wave (KD), which is in the frequency range of 3-30 MHz, radio wave propagation is one of the important methods used for long distance communication. It uses ionosphere and earth to transmit system communication signal. Ionsophere is atmospheric layer which is formed by gases ionized by sun rays. The ionsophere is affected by variables like sun flare, sun-earth dependent position, changes in magnetosphere and thermosphere. The changes and distruptions in ionosphere must be investigated as spatial and temporal to understand how ionosphere affects on radio signals. One of the most important parameter used for analyzing ionosphere structure is Total Electron Content(TEC) maps. The purpose of this study is to do spatial-spectral analysis of ionosphere. Firstly, AKD technique has been applied on TEC maps belong to equatorial region, then latitude, longitude and 2D most significant wavenumber values has been calculated by means of obtained AKD maps considering different energy bands. Calculated values have been compared to Dst , Ap and Kp geomagnetic indices.
Geomagnetic indices are parameters used for measuring changes in ionosphere and magnetosphere. Correlation analysis has been applied to compare Dst , Ap and Kp geomagnetic indices with latitude, longitude, 2D most significant wavenumber value. Also an another method, DCT, sliding window and median calculations has been done for all earth TEC map of ionosphere. constant component and component which has the most significant energy after constant component values obtained by matrices that provided by this calculations are compared with Dst, Ap and Kp geomagnetic indices for different sliding window sizes and relationship between them has been examined