示性波浪之統計特性

5.5.1 示性波高之統計特性

因為示性波浪在往昔統計的結果發現比較具有統計一致性，即比 較不會受樣本個數多寡而有大差異，且較接近實際波浪之視覺認知之

大小，因而常被分析不規則波時當為代表該統計特性之指標。本研究 根據 2006 年安平港與臺北港及 2004 年花蓮港的實測資料統計而得的 之示性波高，將其分成全年、季及月等部份，並利用其最適分組數 20 組，與 Gamma、Normal、Rayleigh 及 Weibull 四個分佈函數進行套配 (fitted)，以瞭解不同季節下之示性波高 分佈特性，其結果如表 5.65 至 表5.67。

由表5.65 可得知花蓮港 2 月為 Normal 分佈，4 月為 Rayleigh 分佈，

5 月、8 月與 9 月為 Weibull 分佈，其餘為 Gamma 分佈。而由表 5.66 可得知臺北港除了全年、第 3-4 季與 9 月至 12 月為 Weibull 分佈外，

其餘也是為 Gamma 分佈，但 Gamma 跟 Weibull 的結果相當接近。由 表5.67 可得知安平港的示性波高都是 Gamma 分佈。Gamma 與 Weibull 分佈的 MSE 與 R²相當接近，但就整個分析結果而言，示性波高的最 適分佈為Gamma 分佈， Rayleigh 分佈為最差。

表5.65 花蓮港示性波高與各分佈函數評估結果

Gamma Normal Rayleigh Weibull RMSE R² RMSE R² RMSE R² RMSE R²

全年 0.010 0.989 0.035 0.865 0.023 0.938 0.022 0.946 第1 季 0.012 0.964 0.020 0.896 0.035 0.709 0.022 0.886 第2 季 0.018 0.933 0.037 0.689 0.028 0.809 0.024 0.883 第3 季 0.036 0.844 0.059 0.584 0.059 0.554 0.038 0.824 第4 季 0.032 0.896 0.053 0.704 0.044 0.796 0.045 0.799 1 月 0.030 0.797 0.039 0.643 0.039 0.709 0.038 0.682 2 月 0.017 0.903 0.015 0.927 0.034 0.640 0.018 0.904 3 月 0.016 0.840 0.018 0.800 0.033 0.398 0.018 0.784 4 月 0.017 0.872 0.023 0.754 0.016 0.888 0.018 0.839 5 月 0.040 0.656 0.046 0.539 0.041 0.611 0.040 0.660 6 月 0.041 0.730 0.060 0.369 0.055 0.423 0.044 0.718 7 月 0.090 0.682 0.124 0.390 0.113 0.420 0.104 0.551 8 月 0.036 0.666 0.047 0.432 0.043 0.490 0.037 0.667 9 月 0.044 0.799 0.065 0.547 0.064 0.527 0.044 0.812 10 月 0.025 0.889 0.043 0.646 0.033 0.782 0.032 0.839 11 月 0.013 0.854 0.016 0.786 0.018 0.807 0.014 0.819 12 月 0.041 0.737 0.052 0.553 0.054 0.588 0.052 0.573

表5.66 臺北港示性波高與各分佈函數評估結果

Gamma Normal Rayleigh Weibull RMSE R² RMSE R² RMSE R² RMSE R²

全年 0.021 0.927 0.044 0.683 0.047 0.634 0.020 0.937 第2 季 0.050 0.726 0.074 0.338 0.074 0.308 0.052 0.726 第3 季 0.025 0.918 0.056 0.538 0.057 0.473 0.027 0.924 第4 季 0.014 0.883 0.012 0.907 0.009 0.939 0.010 0.941 3 月 0.020 0.954 0.050 0.665 0.046 0.667 0.024 0.950 4 月 0.046 0.518 0.055 0.300 0.052 0.357 0.046 0.507 6 月 0.022 0.802 0.028 0.657 0.032 0.750 0.029 0.671 7 月 0.014 0.961 0.036 0.713 0.030 0.783 0.018 0.944 8 月 0.028 0.608 0.037 0.328 0.030 0.543 0.031 0.528 9 月 0.028 0.728 0.043 0.394 0.045 0.344 0.028 0.742 11 月 0.016 0.865 0.021 0.778 0.015 0.873 0.016 0.880 12 月 0.010 0.932 0.012 0.916 0.017 0.839 0.009 0.941

表5.67 安平港示性波高與各分佈函數評估結果

Gamma Normal Rayleigh Weibull RMSE R² RMSE R² RMSE R² RMSE R²

全年 0.038 0.906 0.073 0.645 0.065 0.676 0.046 0.877 第1 季 0.010 0.979 0.010 0.979 0.038 0.692 0.015 0.959 第2 季 0.043 0.759 0.065 0.413 0.062 0.417 0.046 0.732 第3 季 0.019 0.950 0.047 0.678 0.042 0.708 0.023 0.936 第4 季 0.009 0.981 0.013 0.954 0.027 0.846 0.013 0.962 1 月 0.008 0.981 0.011 0.963 0.043 0.523 0.015 0.932 2 月 0.018 0.922 0.022 0.889 0.040 0.677 0.027 0.849 3 月 0.016 0.810 0.021 0.687 0.020 0.785 0.019 0.733 4 月 0.020 0.939 0.037 0.779 0.031 0.854 0.032 0.854 6 月 0.038 0.674 0.054 0.347 0.052 0.359 0.040 0.656 7 月 0.011 0.963 0.029 0.752 0.023 0.830 0.014 0.947 8 月 0.028 0.816 0.042 0.555 0.034 0.707 0.034 0.726 9 月 0.020 0.862 0.030 0.693 0.023 0.852 0.025 0.806 10 月 0.017 0.931 0.026 0.837 0.029 0.851 0.025 0.871 11 月 0.014 0.923 0.021 0.816 0.026 0.795 0.020 0.841 12 月 0.012 0.947 0.015 0.912 0.043 0.570 0.020 0.857

5.5.2 示性週期之統計特性

本研究根據 2006 年安平港與臺北港及 2004 年花蓮港的實測資料 統計而得的之示性週期，將其分成全年、季及月等部份，並利用其最 適分組數 20 組，與 Gamma、Erlang、Rayleigh 及 Normal 四個分佈函 數進行套配(fitted)，以瞭解不同季節下之示性週期分佈特性，其結果如 表 5.68 至表 5.70。由表 5.68 可知，花蓮港的第 1 季與 2 月為 Normal 分佈，其餘都是Gamma 分佈。而由表 5.69 可得知臺北港除了第 2 季、

4 月及 6 月為 Normal 分佈與 7 月份為 Erlang 分佈外，其餘為 Gamma 分佈。表 5.70 可得知安平港的示性週期除 7 月份為 Normal 分佈、12 月份為 Erlang 分佈之外，其餘都是 Gamma 分佈。Gamma、Erlang 與 Normal 分佈的 MSE 與 R²相當接近，但就整個分析結果而言，示性週 期T_S的最適分佈為 Gamma 分佈，Erlang 分佈為最差。

表5.68 花蓮港示性週期與各分佈函數評估結果

Gamma Erlang Rayleigh Normal RMSE R² RMSE R² RMSE R² RMSE R²

全年 0.153 0.860 0.167 0.827 0.381 0.071 0.177 0.810 第1 季 0.043 0.947 0.043 0.947 0.340 0.068 0.038 0.958 第2 季 0.122 0.799 0.123 0.797 0.284 0.022 0.141 0.732 第3 季 0.135 0.812 0.146 0.775 0.299 0.061 0.157 0.742 第4 季 0.187 0.762 0.196 0.732 0.376 0.013 0.206 0.705 1 月 0.053 0.889 0.055 0.880 0.327 0.100 0.054 0.882 2 月 0.072 0.841 0.070 0.848 0.359 0.075 0.067 0.863 3 月 0.065 0.838 0.068 0.820 0.357 0.093 0.067 0.828 4 月 0.107 0.816 0.114 0.788 0.275 0.001 0.122 0.757 5 月 0.103 0.877 0.115 0.838 0.319 0.004 0.119 0.832 6 月 0.153 0.636 0.163 0.585 0.284 0.0003 0.169 0.556 7 月 0.153 0.689 0.159 0.665 0.332 0.031 0.163 0.646 8 月 0.175 0.644 0.176 0.642 0.329 0.014 0.189 0.585 9 月 0.165 0.631 0.169 0.611 0.274 0.013 0.185 0.530 10 月 0.189 0.534 0.199 0.487 0.302 0.0001 0.204 0.453 11 月 0.048 0.967 0.049 0.965 0.404 0.039 0.050 0.964 12 月 0.072 0.919 0.078 0.905 0.336 0.024 0.081 0.899

表5.69 臺北港示性週期與各分佈函數評估結果

Gamma Erlang Rayleigh Normal RMSE R2 RMSE R2 RMSE R2 RMSE R2 全年 0.026 0.985 0.034 0.974 0.195 0.399 0.042 0.962 第2 季 0.068 0.892 0.066 0.896 0.235 0.000 0.062 0.909 第3 季 0.059 0.887 0.079 0.785 0.149 0.568 0.070 0.839 第4 季 0.037 0.974 0.037 0.974 0.265 0.013 0.050 0.952 3 月 0.046 0.942 0.046 0.941 0.020 0.031 0.062 0.894 4 月 0.069 0.864 0.069 0.862 0.234 0.006 0.067 0.871 6 月 0.113 0.523 0.111 0.534 0.273 0.078 0.105 0.586 7 月 0.091 0.811 0.097 0.782 0.174 0.795 0.100 0.772 8 月 0.079 0.753 0.080 0.744 0.189 0.004 0.087 0.697 9 月 0.057 0.856 0.067 0.800 0.173 0.006 0.058 0.853 11 月 0.054 0.926 0.059 0.912 0.242 0.020 0.068 0.880 12 月 0.040 0.940 0.424 0.931 0.277 0.082 0.042 0.933

表5.70 安平港示性週期與各分佈函數評估結果

Gamma Erlang Rayleigh Normal RMSE R² RMSE R² RMSE R² RMSE R²

全年 0.103 0.905 0.116 0.876 0.279 0.550 0.129 0.850 第1 季 0.026 0.990 0.030 0.986 0.289 0.001 0.032 0.985 第2 季 0.058 0.914 0.062 0.902 0.248 0.008 0.071 0.872 第3 季 0.065 0.861 0.077 0.798 0.181 0.060 0.068 0.842 第4 季 0.131 0.883 0.158 0.824 0.325 0.570 0.157 0.830 1 月 0.045 0.963 0.058 0.938 0.281 0.005 0.055 0.944 2 月 0.045 0.975 0.053 0.964 0.319 0.011 0.051 0.968 3 月 0.050 0.908 0.054 0.893 0.300 0.087 0.051 0.902 4 月 0.058 0.888 0.060 0.881 0.292 0.065 0.062 0.872 6 月 0.054 0.899 0.063 0.859 0.239 0.0330 0.065 0.852 7 月 0.107 0.786 0.102 0.809 0.273 0.014 0.098 0.822 8 月 0.100 0.637 0.105 0.600 0.214 0.018 0.102 0.625 9 月 0.136 0.715 0.155 0.627 0.268 0.034 0.153 0.639 10 月 0.193 0.607 0.208 0.531 0.299 0.204 0.213 0.517 11 月 0.141 0.755 0.155 0.694 0.292 0.020 0.160 0.677 12 月 0.089 0.958 0.088 0.960 0.380 0.413 0.100 0.950