İyonosferik manyetik eşlenik noktalarındaki TEC'deki değişimlerin makine öğrenimi ile incelenmesi
Investigation of ionospheric TEC variations at magnetic conjugate points using machine learning
- Tez No: 1017016
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERHAT KORLAELÇİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: İyonküre, Ionosphere
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muş Alparslan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, jeomanyetik fırtına dönemlerinde manyetik eşlenik noktalardaki TEC asimetrisinin olay evresi, yerel zaman, eşlenik çift geometrisi ve jeomanyetik sürücü değişkenleriyle ilişkisi incelenmiştir. Çalışmada GNSS tabanlı TEC zaman serileri kullanılmış, fırtına dönemleri uygun sakin dönem referanslarıyla eşleştirilmiş ve sakin döneme göre düzeltilmiş olay-evre veri seti oluşturulmuştur. Bu veri seti üzerinde önce TEC asimetrisinde benzer davranış grupları kümeleme yöntemleriyle araştırılmış, ardından asimetri yönünün makine öğrenmesi modelleriyle ne ölçüde ayrıştırılabildiği test edilmiştir. Yerel zaman bilgisinden arındırılmış kümeleme analizinde beş kümeli çözüm seçilmiş; bu çözüm için siluet katsayısı 0,290, bootstrap tabanlı ARI değeri 0,683 ve NMI değeri 0,742 olarak bulunmuştur. Bu sonuç, eşlenik TEC asimetrisinin tekdüze bir davranış göstermediğini, ancak kümelerin keskin fiziksel sınıflar yerine orta düzeyde kararlı benzer davranış grupları olarak yorumlanması gerektiğini göstermektedir. Yön sınıflandırma analizinde tam özellikli LightGBM modeli etiket karıştırmalı rastgele referansa göre anlamlı sonuç üretmiş (p = 0,0099), ancak olay evresi, yerel zaman ve eşlenik çift bilgisinden oluşan bağlam taban çizgisini aşamamıştır. Tam modelin dengeli doğruluğu 0,597 ve MCC değeri 0,137 iken, bağlam taban çizgisinde bu değerler sırasıyla 0,634 ve 0,187 olmuştur. Bu bulgu, eşlenik TEC asimetrisi yönündeki öğrenilebilir bilginin büyük ölçüde olay evresi, yerel zaman ve eşlenik çift geometrisi tarafından taşındığını; jeomanyetik sürücü değişkenlerinin ise mevcut veri setinde sınırlı ek katkı sağladığını göstermektedir. Bu nedenle tez, yüksek doğruluklu bir tahmin sistemi önermekten çok, manyetik eşlenik TEC asimetrisindeki benzer davranışları ve öngörülebilirlik sınırlarını ortaya koyan bir analiz çerçevesi sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the relationship of TEC asymmetry at magnetic conjugate points during geomagnetic storm periods with event phase, local time, conjugate-pair geometry, and geomagnetic driver variables was investigated. GNSS-based TEC time series were used, storm periods were matched with appropriate quiet-period references, and a quiet-normalized event-phase dataset was constructed. Using this dataset, similar behavioral groups in TEC asymmetry were first examined through clustering methods, and then the extent to which the direction of asymmetry could be distinguished by machine learning models was tested. In the clustering analysis performed after removing local-time-derived information, a five-cluster solution was selected; for this solution, the silhouette coefficient was 0.290, the bootstrap-based ARI value was 0.683, and the NMI value was 0.742. These results indicate that conjugate TEC asymmetry does not exhibit a uniform behavior, but that the clusters should be interpreted as moderately stable similar behavioral groups rather than sharply separated physical classes. In the direction classification analysis, the full-feature LightGBM model produced statistically significant results relative to a label-shuffled random reference test (p = 0.0099), but it did not outperform the contextual baseline composed of event phase, local time, and conjugate-pair information. The full model achieved a balanced accuracy of 0.597 and an MCC value of 0.137, whereas the corresponding values for the contextual baseline were 0.634 and 0.187, respectively. This finding shows that the learnable information in the direction of conjugate TEC asymmetry is largely carried by event phase, local time, and conjugate-pair geometry, while geomagnetic driver variables provide only limited additional contribution in the present dataset. Therefore, rather than proposing a high-accuracy prediction system, this thesis presents an analytical framework for revealing similar behavioral patterns and the predictability limits of magnetic conjugate TEC asymmetry.
Benzer Tezler
- Jeomanyetik aktif durumlar için manyetik eşlenik noktalarındaki iyonosferik toplam elektron içeriğindeki (TEİ) değişimlerin incelenmesi
The investigation of changes in the ionospheric total electron content (TEC) at magnetic conjugate points for geomagnetic active conditions
SERHAT KORLAELÇİ
Doktora
Türkçe
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÜNAL
- Manyetik eşlenik iki istasyonda iyonosferik kritik frekansların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NİLAY AKKAN(GÖKSU)
- The Influence of the interplenetary magnetic field and the solar wind flow on the ionospferic critical frequencies
Gezegenler arası manyetik alan ve güneş rüzgar akışının iyonosfersel kritik frekanslarına etkisi
SAMEE-UR RAHMAN
- İyonosferik tec dalgalanmalarının (manyetik fırtına, solar aktivite ve deprem kaynaklı) uydu bazlı konumlama sistemleriyle araştırılması
Investigation of ionospheric total electron content (TEC) fluctuation (magnetic storm, solar activity and earthqauke based) satellite based positioning system
SAMED İNYURT
Doktora
Türkçe
2019
Jeodezi ve FotogrametriZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇETİN MEKİK
DOÇ. DR. ÖMER YILDIRIM
- Elektron sıcaklığının iyonosferik plazmada dikey ilerleyen HF radyo dalgasının sönümüne etkisi
The effect of electron temperature on absorption of HF radio wave vertical propagation through ionospheric plasma
SERHAT KORLAELÇİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM ÜNAL
