Из-за разрушения волн и их эволюции в спектре волновых чисел и частот появляются группы линий и высокие гармоники, сопровождающиеся уменьшением энергии основной волны. Групповые линии часто считаются основной причиной переоценки периода волн при измерении когерентным микроволновым радаром. Ранее проводились исследования, направленные на удаление части или всей энергии групповых линий для повышения точности оценки периода волн. Однако из-за неопределенности распределения энергии в спектре волновых чисел и частот при обратном расчете периода волн из спектра всегда существует некоторое смещение. В связи с этим в данной работе предложен метод оценки среднего периода волн на основе интегрированной модели случайного леса и линейной регрессии, использующей когерентный радар X-диапазона. Метод непосредственно оценивает период волн из закономерностей движения волн во временно-пространственной последовательности скорости; сначала из спектра Доплера времени радара выводится временно-пространственная последовательность скорости отраженного сигнала; затем из последовательности скорости выделяются признаки и совместно с данными ECMWF строится модель для прогнозирования минимального расстояния между пиками, определяется расположение гребней и впадин волн; наконец, с помощью связи длины волны и периода восстанавливается средний период волн. Эффективность метода подтверждена моделированием. Кроме того, с использованием почти 3-дневного набора данных, собранного когерентным радаром X-диапазона, установленным на побережье провинции Шаньдун, был получен средний период волн, при этом среднеквадратичная ошибка для вертикальной (VV) и горизонтальной (HH) поляризаций составила 0.15 и 0.22 с соответственно. Результаты показывают, что данный метод может обеспечить оперативную оценку параметров морских волн.
关键词
когерентный радар X-диапазона; средний период волн; временно-пространственная последовательность скорости; вертикальная поляризация (VV); горизонтальная поляризация (HH); случайный лес; оперативная оценка