极光是不断变化和运动的，是地磁活动情况的最有效最直接的反映。在地磁活动和太阳风的影响下，极光的形态是多种多样的。极光的研究对地磁活动性研究有着极其重要的意义，而研究极光最直接有效的方法就是研究极光图像。由于地理位置的关系，我国极地考察站得到的极光图像需要传输给国内的研究人员，这就需要先将极光图像进行压缩编码。论文的主要成果有：1.根据地磁活动性及其与太阳活动的关系，从多个描述地磁活动的指数中找到描述地磁活动最典型的K_p指数，结合极光图像的KEO图，找到极光形态和强度变化与地磁活动K_p指数的正相关性。2.研究了多种二维图像压缩编码方法，并对四类极光图像：弧状，冕状，幕状和射线状的单幅极光图像分别试验了几种传统压缩编码算法，如哈弗曼编码，游程编码，算术编码等。根据近年来对小波的研究发展，对基于小波的三种典型图像压缩算法：EZW、SPIHT、SPECK，分别用于极光图像压缩编码时的性能进行了实验分析。3.基于上述二维图像压缩编码中的方法效率较低，并且个别方法是有损的，极光图像需要进行无损压缩，因此本文根据三维极光图像的帧间相关性，对基于上下文预测的三维图像压缩编码算法进行了改进和编程实现，得到了比原算法性能更好而且适用于三维极光图像压缩编码的算法。