Επεξεργασία και μελέτη δεδομένων γεωμαγνητικού πεδίου από το δίκτυο αισθητήρων ENIGMA

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μελέτη και επεξεργασία δεδομένων γεωμαγνητικού πεδίου από το δίκτυο αισθητήρων ENIGMA, του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών (ΕΑΑ). Αρχικά, παρουσιάζονται σε θεωρητικό επίπεδο το γεωμαγνητικό πεδίο, οι μαγνητικοί αισθητήρες και, συγκεκριμένα, οι αισθητήρες Fluxgate, καθώς και οι τεχνικές επεξεργασίας σήματος median filtering, Kalman filtering και Empirical Mode Decomposition (EMD). Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η ανάπτυξη ενός εργαλείου για την εξαγωγή και την επεξεργασία των δεδομένων του ENIGMA, η οποία έγινε με τη χρήση Python. Το διαθέσιμο σύνολο δεδομένων, περιείχε δεδομένα για 3 περιοχές της Ελλάδας για το έτος 2015, καλύπτοντας διαφορετικά χρονικά διαστήματα διαθέσιμων μετρήσεων σε κάθε περιοχή. Η επεξεργασία των δεδομένων του γεωμαγνητικού πεδίου, περιλαμβάνει την εφαρμογή median filtering στο σύνολό τους, καθώς και Kalman filtering και EMD σε επιλεγμένες χρονικές περιόδους. Τα αποτελέσματα απεικονίστηκαν γραφικά για το σύνολο των διαθέσιμων μετρήσεων και περιπτώσεις μεγάλου ενδιαφέροντος παρουσιάζονται αναλυτικά στα αποτελέσματα της εργασίας. Η μελέτη που έγινε στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, επέτρεψε και τον εντοπισμό αρκετών περιπτώσεων γεωμαγνητικών καταιγίδων, οι οποίες έχουν διασταυρωθεί με αντίστοιχη βιβλιογραφία. Το εργαλείο που αναπτύχθηκε, δίνει πολύτιμες πληροφορίες τόσο για τα ίδια τα δεδομένα στα οποία έγινε η επεξεργασία, αλλά και για τη μελέτη της εξέλιξης και της συμπεριφοράς του γεωμαγνητικού πεδίου.