En raison de la rupture des vagues et de leur évolution, des lignes de groupe et des harmoniques supérieures apparaissent dans le spectre du nombre d'onde et de la fréquence, accompagnées d'une diminution de l'énergie de la vague principale. Les lignes de groupe sont souvent considérées comme la principale cause de la surestimation de la période des vagues par le radar micro-ondes cohérent. Des recherches antérieures ont tenté de supprimer une partie ou la totalité de l'énergie des lignes de groupe afin d'améliorer la précision de l'estimation de la période des vagues. Cependant, en raison de l'incertitude de la répartition de l'énergie dans le spectre du nombre d'onde et de fréquences, il existe toujours un certain biais lors de l'inversion de la période des vagues à partir du spectre. Par conséquent, cet article propose une méthode d'estimation de la période moyenne des vagues basée sur un modèle d'ensemble combinant la forêt aléatoire et la régression linéaire à partir d'un radar X-bande cohérent. Cette méthode estime directement la période des vagues à partir des régularités du mouvement des vagues dans la séquence spatio-temporelle de la vitesse ; d'abord, la séquence spatio-temporelle de la vitesse de l'écho est dérivée à partir du spectre Doppler temporel obtenu par le radar ; ensuite, les caractéristiques sont extraites de la séquence de vitesse spatio-temporelle et un modèle est construit avec les données ECMWF pour prédire la distance minimale entre les pics, permettant d'identifier les positions des crêtes et des creux ; enfin, la période moyenne des vagues est inversée à l'aide de la relation entre la longueur d'onde et la période. L'efficacité de cette méthode a été validée par simulation. De plus, en utilisant un ensemble de données proche de 3 jours collecté par le radar X-bande cohérent déployé sur la côte de la province chinoise du Shandong, la période moyenne des vagues a été inversée avec des erreurs quadratiques moyennes respectives de 0,15 et 0,22 s pour les polarizations verticale (VV) et horizontale (HH). Les résultats montrent que cette méthode permet une estimation en temps réel des paramètres des vagues.
关键词
Radar X-bande cohérent; période moyenne des vagues; séquence spatio-temporelle de la vitesse; polarisation verticale (VV); polarisation horizontale (HH); forêt aléatoire; estimation en temps réel