Evaluation and Mitigation of Rain Effect on Wave Direction and Period Estimation From <i>X</i>-Band Marine Radar Images
Notice bibliographique
Résumé
In this article, the accuracy of wave direction and period estimation from <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">X</i> -band marine radar images under different rain rates is analyzed, and a simple subimage selection scheme is proposed to mitigate the rain effect. First, each radar image is divided into multiple subimages, and the subimages with relatively clear wave signatures are identified based on the random-forest-based classification model. Then, wave direction is estimated by performing the Radon transform on each valid subimage. As for wave period estimation, a new method is proposed. Texture features are first extracted from each pixel of the selected subimage using the gray-level co-occurrence matrix and combined as a feature vector. Those feature vectors extracted from both rain-free and rain-contaminated training samples are then used to train a random-forest-based wave period regression model. The shore-based <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">X</i> -band marine radar images, simultaneous rain rate data, as well as buoy-measured wave data collected on the West Coast of the United States are used to analyze the rain effect on wave parameter estimation accuracy and validate the proposed method. Experimental results show that the proposed subimage selection scheme improves the estimation accuracy of both wave direction and wave period under different rain rates, with reductions of root-mean-square errors (RMSEs) by <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\text{6.9}^\circ$</tex-math></inline-formula> , <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\text{6.0}^\circ$</tex-math></inline-formula> , <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\text{4.9}^\circ$</tex-math></inline-formula> , and <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"><tex-math notation="LaTeX">$\text{1.0}^\circ$</tex-math></inline-formula> for wave direction under rainless, light rain, moderate rain, and heavy rain conditions, respectively. As for wave period estimation, the RMSEs decrease by 0.13, 0.20, 0.30, and 0.20 s under those four rainfall intensity levels, respectively.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».