全球电离层地图

一. 数据下载

CODE

欧洲轨道确定中心 (CODE): ftp://ftp.aiub.unibe.ch/CODE/ 或 http://ftp.aiub.unibe.ch/CODE/

CAS

中国科学院 (CAS): ftp://182.92.166.182/ftp/data/ionex/

WHU

武汉大学 (WHU): ftp://igs.gnsswhu.cn/pub/gps/products/ionex/

IGN

法国国家地理研究所 (IGN): ftp://igs.ign.fr/pub/igs/products/ionosphere/

CDDIS

地壳动力学数据信息系统 (CDDIS): https://cddis.nasa.gov/archive/gnss/products/ionex/

数据下载

您可以使用FileZilla客户端、GAMPII-GOOD工具箱或自写脚本程序来下载相关文件。

全球电离层地图的名称变化

IGS于2022年底更改了全球电离层地图的

名称格式i→INX

, 如下图所示。详情见 CDDIS或 IGS官方网站。

图1. 全球电离层地图的名称变化 (来源: CDDIS)

二. 数据说明

时间信息

表1给出了CODE GIMs的IONEX数据格式变化, 在此不再赘述。值得注意的是，在2002.307之前, CODE使用分段常数法建模; 而在2002.307及之后, CODE改为使用分段线性法建模。

时间跨度	起止时间	时间分辨率	数量(幅)
1998.087–2002.306	01:00–23:00	2h	12
2002.307–2014.291	00:00–24:00	2h	13
2014.292–至今	00:00–24:00	1h	25

GIMs文件中包括TEC和RMS两部分数据，其单位均为0.1。图2以codg0010.22i文件为例分别用红色和橙色方框标记了它们的时间字段。数据的起始时间为00UT，时间分辨率为1h。

图2. 时间信息

地理信息

GIMs TEC的纬度范围从87.5°N至87.5°S，间隔为2.5° (71条纬线)，经度范围从180°W至180°E，间隔为5° (73条经线)，共71x73=5183个网格点。

图3. 地理信息

站点信息

数据文件中提供了参与建模的站点名称, 其经纬度信息可见 IGS官方网站

图4. 站点名称

三. 数据读取

下面给出读取CODE GIMs的核心代码。此处使用四维数组存储每年的TEC网格数据，四个维度依次为纬度、经度、世界时和年积日。

while ~feof(fp)
    L = fgetl(fp);
    % 如果L包含'START OF TEC MAP'则进入if     
    if contains(L,'START OF TEC MAP') ~= 0
        L = fgetl(fp);
        T = str2num(L(1:40));

        % 如果是第一组数据,则计算年积日
        if u == 0
           doy = day(datetime(T(1), T(2), T(3)), 'dayofyear');
        end
        u = u+1; % u代表世界时的索引

        % 读取TEC数据
        temp = nan(71, 73);
        for k = 1:71
            fgetl(fp);
            L1 = str2num(fgetl(fp)); %#ok<ST2NM> 
            L2 = str2num(fgetl(fp)); %#ok<ST2NM> 
            L3 = str2num(fgetl(fp)); %#ok<ST2NM> 
            L4 = str2num(fgetl(fp)); %#ok<ST2NM> 
            L5 = str2num(fgetl(fp)); %#ok<ST2NM> 
            temp(k, :) = [L1, L2, L3, L4, L5]*0.1;
        end 

        % 在2003-2014(291天),时间分辨率为2h,起点为00UT,终点是24UT
        if years(i) < 2014 || (years(i) == 2014 && doy <= 291) 
            TEC(:, :, 2*u-1, doy) = temp;
        else
        % 在2014(292天)及以后,时间分辨率为1h,起点为00UT,终点是24UT
            TEC(:, :, u, doy) = temp;
        end
    end
end

四. 数据演示

图5. 全球电离层地图演示 (左: TEC / 右: RMS)