Devido à ruptura das ondas e sua evolução, linhas de grupo e harmônicos de alta ordem aparecem no espectro de número de onda e frequência, acompanhados de uma diminuição da energia da onda principal. As linhas de grupo são frequentemente consideradas a principal causa da superestimação do período de onda obtido por radar coherente de micro-ondas. Estudos anteriores tentaram remover parte ou toda a energia das linhas de grupo para melhorar a precisão da estimativa do período de onda. No entanto, devido à incerteza na distribuição da energia no espectro de número de onda e frequência, sempre existe um certo viés ao inverter o período de onda a partir do espectro. Para isso, este artigo propõe um método de estimativa do período médio de onda baseado em um modelo integrado de floresta aleatória e regressão linear utilizando radar coherente de banda X. Este método estima diretamente o período da onda a partir da sequência espaço-temporal de velocidades do movimento das ondas; primeiro, a sequência espaço-temporal de velocidades de eco é derivada a partir do espectro Doppler temporal obtido pelo radar; em seguida, características são extraídas da sequência espaço-temporal de velocidades e um modelo é construído com dados ECMWF para prever a distância mínima entre picos, encontrando as posições correspondentes das cristas e vales das ondas; por fim, o período médio da onda é invertido utilizando a relação entre o comprimento de onda do mar e o período. A eficácia do método foi verificada por simulação. Além disso, uma análise foi realizada com um conjunto de dados de quase 3 dias coletados por radar coherente de banda X implantado na costa da província de Shandong, na China, onde o erro quadrático médio para polarização vertical (VV) e horizontal (HH) foi de 0,15 e 0,22 s, respectivamente. Os resultados mostram que o método pode realizar estimativas em tempo real dos parâmetros das ondas marítimas.

Radar coherente de banda X; Período médio da onda; Sequência espaço-temporal de velocidades; Polarização vertical (VV); Polarização horizontal (HH); Floresta aleatória; Estimativa em tempo real