CN107678025B - 海浪波高计算方法和装置、存储介质及处理器 - Google Patents

海浪波高计算方法和装置、存储介质及处理器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海浪波高计算方法和装置、存储介质及处理器。该方法包括：以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；将瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；根据主频率计算对应的波长；通过预设的校正系数计算对应的波长的波高。通过本发明，达到了提高海浪波高计算结果准确性的效果。

Description

海浪波高计算方法和装置、存储介质及处理器
技术领域
本发明涉及数据计算领域，具体而言，涉及一种海浪波高计算方法和装置、存储介质及处理器。
背景技术
目前国际上使用最广的船载海浪雷达主要有OCEANWAVES公司的WAMOS II 海浪雷达和Miros公司的wavex雷达和SM-050雷达，前两种为X波段雷达，后一种 为C波段雷达，就观测准确度及技术参数而言，x波段雷达性能更高，观测范围更大， 代表性更强。X波段雷达硬件常用的是6/8英寸的导航雷达天线，区别在于每种雷达 的硬件设备及算法各有差异。
X波段雷达向海面发射的电磁波，与海面上波长与之相当的短波(毛细波)发生Bragg共振散射,当雷达天线收到该回波信号，形成雷达“海杂波”图像,然后利用反演 算法对X波段雷达图像进行分析，进而提取海浪参数信息。该专利所涉及的算法—— 基于雷达扫描线的SWEEP一维反演算法即在此基础上的阴影图像处理算法。
现有X波段测波雷达使用的算法均为谱分析反演算法，该算法是Young等人在1985年提出的利用傅里叶变换进行波、流参数估算的方法。在这个方法中，需要假定 选择分析的波场具有平稳性的和各项同性，即观测海区波浪的空间分布是均匀的、时 间变化稳定。算法的详细步骤如图1所示。
但是现有技术的这些算法具有以下缺点：
基于三维傅里叶变换的谱分析反演算法是基于波浪场的空间均匀性和时间稳定性 假设，而这一假设在真实的海区中很少成立；
谱分析反演算法中需要用到流体力学中的线性频散关系，而海浪在近岸传波时受到水深变浅和岸的折射的影响，线性频散关系可能不适用，并且频散关系方程中需要 水深作为已知条件，这在地形复杂的海区不容易获得；
谱分析反演算法中需要用调制传递函数来描述导航X波段雷达复杂的成像机制，受到雷达极化方式、入射角、风速、风向、气温、海表层水温、海面白帽等因素的影 响，这一函数很难准确确定。
针对相关技术中利用谱分析反演算法计算海浪波高结果不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种海浪波高计算方法和装置、存储介质及处理器，以解决利用谱分析反演算法计算海浪波高结果不准确的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种海浪波高计算方法，该方法包括：以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；采集 所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；将所述瞬时峰 值频谱的最大值作为主频率；根据所述主频率计算对应的波长；通过预设的校正系数 计算所述对应的波长的波高。
进一步地，在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，所述方法还包括：通过sweep算法处理所述瞬时峰值频谱随时间的变化 序列，得到处理序列；对所述处理序列进行一维傅里叶变换，得到海浪能量在对应的 扫描线方向上的分布；根据所述海浪能量在所有所述扫描线上的分布确定所述海浪能 量的二维分布；根据所述海浪能量的二维分布确定海浪最大能量所在的方向。
进一步地，以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线包括：根据所述雷达位置为圆心确定圆形区域；根据预设的圆弧长度将所述圆形区域分 成多个所述扇区；将相邻的所述扇区的交界处作为所述扫描线的方向。
进一步地，在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，所述方法还包括：将预设时间内的所述瞬时峰值频谱按照频率高低进行 排列；从高到低获取预设数量的所述瞬时峰值频谱的值，得到高瞬时峰值频谱；通过 直方图确定所述瞬时峰值频谱的主频率和预期方向。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种海浪波高计算装置，该装置包括：第一确定单元，用于以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小 的扇区和扫描线；采集单元，用于采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值 频谱随时间的变化序列；第一处理单元，用于将所述瞬时峰值频谱的最大值作为主频 率；第一计算单元，用于根据所述主频率计算对应的波长；第二计算单元，用于通过 预设的校正系数计算所述对应的波长的波高。
进一步地，所述装置还包括：第二处理单元，用于在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，通过sweep算法处理所述瞬时峰 值频谱随时间的变化序列，得到处理序列；变换单元，用于对所述处理序列进行一维 傅里叶变换，得到海浪能量在对应的扫描线方向上的分布；第二确定单元，用于根据 所述海浪能量在所有所述扫描线上的分布确定所述海浪能量的二维分布；第三确定单 元，用于根据所述海浪能量的二维分布确定海浪最大能量所在的方向。
进一步地，所述第一确定单元包括：确定模块，用于根据所述雷达位置为圆心确定圆形区域；划分模块，用于根据预设的圆弧长度将所述圆形区域分成多个所述扇区； 处理模块，用于将相邻的所述扇区的交界处作为所述扫描线的方向。
进一步地，所述装置还包括：排列单元，用于在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，将预设时间内的所述瞬时峰值频谱按 照频率高低进行排列；获取单元，用于从高到低获取预设数量的所述瞬时峰值频谱的 值，得到高瞬时峰值频谱；第四确定单元，用于通过直方图确定所述瞬时峰值频谱的 主频率和预期方向。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种存储介质，包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行本发明的海浪波高 计算方法。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行本发明的海浪波高计算方法。
本发明通过以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；将瞬时峰值频 谱的最大值作为主频率；根据主频率计算对应的波长；通过预设的校正系数计算对应 的波长的波高，解决了利用谱分析反演算法计算海浪波高结果不准确的问题，进而达 到了提高海浪波高计算结果准确性的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有技术的谱分析法的流程图；
图2是根据本发明实施例的海浪波高计算方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的扇区和射线的示意图；
图4是根据本发明实施例的扫描计算的信号处理的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种波长和波高相关系数的示意图；以及
图6是根据本发明实施例的海浪波高计算装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例 仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领 域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于 本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这 样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语 “包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含 了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步 骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的 其它步骤或单元。
本发明实施例提供了一种海浪波高计算方法。
图2是根据本发明实施例的海浪波高计算方法的流程图，如图2所示，该方法包 括以下步骤：
步骤S102：以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；
步骤S104：采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；
步骤S106：将瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；
步骤S108：根据主频率计算对应的波长；
步骤S110：通过预设的校正系数计算对应的波长的波高。
该实施例通过以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；将瞬时峰 值频谱的最大值作为主频率；根据主频率计算对应的波长；通过预设的校正系数计算 对应的波长的波高，解决了利用谱分析反演算法计算海浪波高结果不准确的问题，进 而达到了提高海浪波高计算结果准确性的效果。
本发明实施例的技术方案可以作为船载测波基于雷达扫描线的SWEEP一维反演算法，在本发明实施例中，可以以雷达位置为中心确定一个圆形区域，将圆形区域的 圆弧按照预定的长度进行平均划分，例如，可以以每2.4米的圆弧长度作为一个扇区， 相邻扇区之间的射线即为扫描线，每个扇区大小相同。圆弧长度可以根据具体应用场 景的不同来调整。在确定扫描线之后，可以在扫描线上的预定位置继续采样，在扫描 线上也有一些不符合预设条件的位置，例如，太靠近雷达的位置可能会有较大误差或 者测量不到，所以靠近雷达位置的点可以忽略，还有一些受建筑物或者岛礁遮挡或者 影响的位置的瞬时峰值频谱也可以忽略。在本申请中，通过主频率还可以确定主波周 期。
进一步地，在采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，通过sweep算法处理瞬时峰值频谱随时间的变化序列，得到处理序列；对处 理序列进行一维傅里叶变换，得到海浪能量在对应的扫描线方向上的分布；根据海浪 能量在所有扫描线上的分布确定海浪能量的二维分布；根据海浪能量的二维分布确定 海浪最大能量所在的方向。
进一步地，以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线包括：根据雷达位置为圆心确定圆形区域；根据预设的圆弧长度将圆形区域分成多个扇 区；将相邻的扇区的交界处作为扫描线的方向。
进一步地，在采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，将预设时间内的瞬时峰值频谱按照频率高低进行排列；从高到低获取预设数 量的瞬时峰值频谱的值，得到高瞬时峰值频谱；通过直方图确定瞬时峰值频谱的主频 率和预期方向。除了直方图之外也可以采用别的图形来辅助确定瞬时峰值频谱的主频 率和预期方向。
本发明实施例还提供了一种优选实施方式，下面结合优选实施方式对本发明实施例的技术方案进行说明。
本发明实施例提出了一种新的x波段海浪雷达反演算法——基于雷达扫描线的SWEEP一维处理算法。SWEEP算法分别处理雷达径向的每条扫描线，对其作一维傅 里叶变换，找出海浪的能量沿该方向的分布；通过处理雷达在不同方向的扫描线，得 到海浪的能量沿方向的分布，由此得到海浪能量的二维分布。根据海浪最大能量所在 的方向，确定海浪的主波波向和主波波长，进而确定海浪的波高。
使用以雷达位置为中心的圆圈或该圆的扇区的进行分析。并将它分成固定大小的扇区。扇区被一个接一个分析处理。图3是根据本发明实施例的扇区和射线的示意图， 如图3所示，S0...SN指定N次扫描，通过单元格传递。
对于每个扇区，计算参考扫描。其处理过程如下：
1.将圆圈划分为预定大小的扇区；
2.覆盖阴影区域和相关扇区；
3.从步骤1中选择每个扇区的参考扫描区域。考虑相关区域，参考扫描区域以扇区的平均值计算。
图4是根据本发明实施例的扫描计算的信号处理的示意图，如图4所示，该扇区 包含n个扫描点(n根扫描线)；每个扫描线包含m个样本，m＝R/Ls，其中，R是测 量区域半径，Ls是样本间距离，Si,j是第i次扫描的第j个样本。
在这种情况下，前k次扫描在相对扇区A(前四横行)中；前t-1个读数在半径区 域B内(左侧无底纹单元格部分)；第k+1到第n次扫描在阴影区C(右侧无底纹单 元格部分)；每次扫描m个样本长度，信号处理表可以分为多个区域。除去最后一横 行外，剩余的部分即为有效数值区域，将有效数值区域的数值进行采样和研究。在该 图中的公式如下：
公式1：
Figure BDA0001367509980000061
公式2：
Figure BDA0001367509980000062
公式3：
Figure BDA0001367509980000063
公式4：
Figure BDA0001367509980000064
本发明实施例的处理过程包括两个阶段：
(1)获得信号的瞬时峰值频谱(FFT)；
快速傅里叶变换(FFT)算法计算序列的离散傅里叶变换(DFT)。FFT通过将DFT 矩阵分解为稀疏(大多数为零)因子的乘积，快速计算。因此，它降低了计算DFT的 复杂性。将N个复数的序列变换为复数的N周期序列：
(2)统计一段时间的累计数据。
该方法主要用于探测主频，意味着峰值频谱的最大值对应该频率。通常雷达信号频谱的主频与基频(频谱的最低频率)一致，意味着频谱具有递减性。
可以将幅度谱分为128个单元格，并建立下表(频率属性表——FAT)
表1
Figure BDA0001367509980000065
Figure BDA0001367509980000071
属性栏默认初始值为0。为了进一步计算，可以使用谱分分值频率前25个单元。 数据用于整个进程的统计，数据过期时删除。
过程如下：
(1)从频谱中排除趋势；踢除重力波之外的频率分量。
(2)检索变换频谱的主频率和主波波向(它将被称为目标频率)。通常目标频率 不等于初始频谱的主频；
(3)创建频率直方图并定义频率“差”的速率，要定义峰的速率使用浮动阈值(傅里叶系数)；
(4)在给定时间间隔内用直方图分析找出波浪线的目标频率和预期方向；
(5)计算与目标频率相对应的波长；
(6)使用校正系数计算相应波长的波高。
本发明实施例的技术方案具有以下技术效果：
(1)沿径向做一维傅里叶变换，不需要二维和三维傅里叶变换，计算速度快、效 率高；
(2)获得不同方向、不同距离海区的谱，可以识别观测海区中波浪的能量分布；
(3)反演波高不需要用现场浮标做定标，可以用于不能定标的情况。
(4)提高了海浪雷达反演信息的精度，尤其对波向精度有较大改进，进一步提高了波浪信息参数准确度。
本发明实施例还提供了一种通过波长计算波高的方法，在计算时可以使用相关系数，图5是根据本发明实施例的一种波长和波高相关系数的示意图，如图5所示，这 种相关性在测量环境的水深足够时是正确的，深度必须大于波长的一半。水平轴表示 波长，垂直轴表示波长与波高的关系。相关系数是基于统计数据得到的，当形成波浪 的源头主要为风时成立。假设波高的长度为L。
Lk-1<L<Lk，
使用线性插值公式
Figure BDA0001367509980000081
其中Lk-1,Lk是点k-1,k处的波长，rk-1,rk是波段长度与点k-1,k对应波高的关系， r是波长与该点的波高关系，对应于长度L。波高的计算公式为：
Figure BDA0001367509980000082
以k＝4为例，Lk＝89.2,rk＝17.4902，Lk-1＝61.8,rk-1＝19.3125，L＝70m，
r＝[70×(17.4902-19.3125)-61.8×(17.4902-19.3125)]/(89.2-61.8)+19.3125≈18.7674
H＝70/18.7674≈3.7m
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可 以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例提供了一种海浪波高计算装置，该海浪波高计算装置可以用于执行本发明实施例的海浪波高计算方法。
图6是根据本发明实施例的海浪波高计算装置的示意图，如图6所示，该装置包括：
第一确定单元10，用于以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；
采集单元20，用于采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；
第一处理单元30，用于将瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；
第一计算单元40，用于根据主频率计算对应的波长；
第二计算单元50，用于通过预设的校正系数计算对应的波长的波高。
进一步地，该装置还包括：第二处理单元，用于在采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，通过sweep算法处理瞬时峰值频谱随时 间的变化序列，得到处理序列；变换单元，用于对处理序列进行一维傅里叶变换，得 到海浪能量在对应的扫描线方向上的分布；第二确定单元，用于根据海浪能量在所有 扫描线上的分布确定海浪能量的二维分布；第三确定单元，用于根据海浪能量的二维 分布确定海浪最大能量所在的方向。
进一步地，第一确定单元10包括：确定模块，用于根据雷达位置为圆心确定圆形区域；划分模块，用于根据预设的圆弧长度将圆形区域分成多个扇区；处理模块，用 于将相邻的扇区的交界处作为扫描线的方向。
进一步地，该装置还包括：排列单元，用于在采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，将预设时间内的瞬时峰值频谱按照频率高低 进行排列；获取单元，用于从高到低获取预设数量的瞬时峰值频谱的值，得到高瞬时 峰值频谱；第四确定单元，用于通过直方图确定瞬时峰值频谱的主频率和预期方向。
该实施例采用第一确定单元10以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；采集单元20采集扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随 时间的变化序列；第一处理单元30将瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；第一计算单 元40根据主频率计算对应的波长；第二计算单元50通过预设的校正系数计算对应的 波长的波高，解决了利用谱分析反演算法计算海浪波高结果不准确的问题，进而达到 了提高海浪波高计算结果准确性的效果。
海浪波高计算装置包括处理器和存储器，上述第一确定单元、采集单元、第一处理单元和第二计算单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储 器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来提高海浪波高计算结果准确性。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一 个存储芯片。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：以雷达位置为中心在待测 海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；采集所述扫描线上符合预设条件的位置的 瞬时峰值频谱随时间的变化序列；将所述瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；根据所 述主频率计算对应的波长；通过预设的校正系数计算所述对应的波长的波高。
通过sweep算法处理所述瞬时峰值频谱随时间的变化序列，得到处理序列；对所述处理序列进行一维傅里叶变换，得到海浪能量在对应的扫描线方向上的分布；根据 所述海浪能量在所有所述扫描线上的分布确定所述海浪能量的二维分布；根据所述海 浪能量的二维分布确定海浪最大能量所在的方向。
根据所述雷达位置为圆心确定圆形区域；根据预设的圆弧长度将所述圆形区域分成多个所述扇区；将相邻的所述扇区的交界处作为所述扫描线的方向。
将预设时间内的所述瞬时峰值频谱按照频率高低进行排列；从高到低获取预设数量的所述瞬时峰值频谱的值，得到高瞬时峰值频谱；通过直方图确定所述瞬时峰值频 谱的主频率和预期方向。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇 区和扫描线；采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序 列；将所述瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；根据所述主频率计算对应的波长；通 过预设的校正系数计算所述对应的波长的波高。
通过sweep算法处理所述瞬时峰值频谱随时间的变化序列，得到处理序列；对所述处理序列进行一维傅里叶变换，得到海浪能量在对应的扫描线方向上的分布；根据 所述海浪能量在所有所述扫描线上的分布确定所述海浪能量的二维分布；根据所述海 浪能量的二维分布确定海浪最大能量所在的方向。
根据所述雷达位置为圆心确定圆形区域；根据预设的圆弧长度将所述圆形区域分成多个所述扇区；将相邻的所述扇区的交界处作为所述扫描线的方向。
将预设时间内的所述瞬时峰值频谱按照频率高低进行排列；从高到低获取预设数量的所述瞬时峰值频谱的值，得到高瞬时峰值频谱；通过直方图确定所述瞬时峰值频 谱的主频率和预期方向。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件 方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序 代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等) 上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的 每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供 这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处 理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理 器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多 个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定 方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算 机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或 方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可 读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他 数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存 储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、 只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内 存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、 磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存 储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑 可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性 的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素， 而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设 备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素， 并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施 例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算 机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计 算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种海浪波高计算方法，其特征在于，包括：
以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；
采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；
将所述瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；
根据所述主频率计算对应的波长；
通过预设的校正系数计算所述对应的波长的波高；
在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，所述方法还包括：
将预设时间内的所述瞬时峰值频谱按照频率高低进行排列；
从高到低获取预设数量的所述瞬时峰值频谱的值，得到高瞬时峰值频谱；
通过直方图确定所述瞬时峰值频谱的主频率和预期方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，所述方法还包括：
通过sweep算法处理所述瞬时峰值频谱随时间的变化序列，得到处理序列；
对所述处理序列进行一维傅里叶变换，得到海浪能量在对应的扫描线方向上的分布；
根据所述海浪能量在所有所述扫描线上的分布确定所述海浪能量的二维分布；
根据所述海浪能量的二维分布确定海浪最大能量所在的方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线包括：
根据所述雷达位置为圆心确定圆形区域；
根据预设的圆弧长度将所述圆形区域分成多个所述扇区；
将相邻的所述扇区的交界处作为所述扫描线的方向。
4.一种海浪波高计算装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于以雷达位置为中心在待测海域中确定多个预定大小的扇区和扫描线；
采集单元，用于采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列；
第一处理单元，用于将所述瞬时峰值频谱的最大值作为主频率；
第一计算单元，用于根据所述主频率计算对应的波长；
第二计算单元，用于通过预设的校正系数计算所述对应的波长的波高；
所述装置还包括：
排列单元，用于在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，将预设时间内的所述瞬时峰值频谱按照频率高低进行排列；
获取单元，用于从高到低获取预设数量的所述瞬时峰值频谱的值，得到高瞬时峰值频谱；
第四确定单元，用于通过直方图确定所述瞬时峰值频谱的主频率和预期方向。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第二处理单元，用于在采集所述扫描线上符合预设条件的位置的瞬时峰值频谱随时间的变化序列之后，通过sweep算法处理所述瞬时峰值频谱随时间的变化序列，得到处理序列；
变换单元，用于对所述处理序列进行一维傅里叶变换，得到海浪能量在对应的扫描线方向上的分布；
第二确定单元，用于根据所述海浪能量在所有所述扫描线上的分布确定所述海浪能量的二维分布；
第三确定单元，用于根据所述海浪能量的二维分布确定海浪最大能量所在的方向。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元包括：
确定模块，用于根据所述雷达位置为圆心确定圆形区域；
划分模块，用于根据预设的圆弧长度将所述圆形区域分成多个所述扇区；
处理模块，用于将相邻的所述扇区的交界处作为所述扫描线的方向。
7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至3中任意一项所述的海浪波高计算方法。
8.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至3中任意一项所述的海浪波高计算方法。
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