感謝國科會的支持，使的本研究計畫在三年期間順利完成。綜整三年 的研究內容，在學術研究的領域獲得以下幾點具體的成果：
1. 掌握航海雷達觀測海面之技術
航海雷達是商業產品，通用使用來做為船隻導航目的。然而，航海雷 達的回波中亦隱藏著海面特徵，透過高速回波訊號擷取技術與影像分析技 巧，可以將商用雷達更新成海況觀測的設備，作為遙測海洋波浪與流的工 具，降低直接到海上工作的風險性。國際上已有幾個類似的系統，但為能 強化我國之海況觀測技術。本研究自行發展雷達觀測系統，並掌握雷達觀 測海面之技術，提昇我國觀測技術之層級。
2. 建立雷達影像前置處理之方法
本研究提出以影像灰度值的平均與差異係數作為判斷影像是否受到 降雨雜訊影響的標準。依據雷達影像的統計參數在分佈上的差異，決定出 門檻值(threshold)，作為判斷資料是否受到降雨的影響，分析結果證實同 時以平均值與差異係數作判斷，可有效將降雨及非降雨的資料作區分。
3. 獲得一套非均勻空間波場影像序列的分析工具
本研究藉由三維小波轉換進行空間波場之分析，建立出一套非均勻以 及非定常之雷達影像時序列的分析方法，可將雷達影像分割成不同的區 域，各區域當中的波場可視為均勻波場，每個區域的大小會隨著當地波浪 特性之不同而隨之變化，當波浪場的波長愈長，波數相對愈少，藉由小波 轉換所切割的影像區域會愈大，藉以使分析區域中有足夠的波浪資訊；反 之，當波長愈短，波數相對愈多，影像所切割出的區域範圍會縮小，藉以 避免波浪的非均勻性影響分析結果之正確性，因此區域中的波浪特性已可 視為均勻性，從中求得之波浪值才更能代表分析區域的波浪。
4. 掌握雷達觀測空間波浪與流場之能力
從遙測研究的前人文獻中可知，傅立葉轉換為目前最普遍使用之遙測 影像分析方法，利用傅立葉轉換對遙測波場進行分析，確實可計算出觀測 區域之方向波譜，其分析結果是以一個平均值來代表整個波場之波浪特 性。於近岸水深變化劇烈海域中，欲以傅立葉轉換工具求得一個平均值來
代表整個非均勻波場之波浪特性，將是與實際波場特性不符合，以至於無 法完整的描述非均勻波場中各個不同波浪特性區域之實際海況。本研究發 揮雷達應有之測波能力，建立一套具有分析空間上非均勻性、時間上非定 常性之雷達影像時序列系統，藉以提供準確的波浪與流場資訊。
5. 獲得雷達影像與現場波高之率定關係
藉由安排雷達與現場儀器同時測波，本研究收集不同海氣象條件下的 資料，分析不同條件下的率定結果，掌握了雷達影像與現場觀測所得波高 值之率定關係。
6. 獲得一套分析非均勻波場中不同區域波高的方法
藉由多點的現場率定，找出空間波場中不同位置的波高率定係數與該 位置地理條件(如該位置之水深、海表面流速、與雷達之距離等)間之關係，
藉以建立利用單點之波浪率定結果描述空間波場中其它位置之波高的方 法。
7. 修正雷達影像計算流場之方法
利用雷達影像推算淺水海域的表面流場時，從計算方法的數學式可發 現，在深水區域時水深輸入值不會影響流場計算結果，但在淺水區域時水 深輸入值會影響流場計算結果，且在相對水深愈小的區域其影響愈大。本 研究決定影像所涵蓋區域的水深範圍內之最佳水深代表值，以修正計算流 場方法中的水深輸入值。研究結果顯示流場計算方法中代入修正後之水深 輸入值，確實能改進在淺水區域中以雷達估算表面流速的結果，且在相對 水深愈小的區域效果愈顯著。
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附錄 1：計畫成果自評
本計畫執行成果與原計畫書內容相符。本計畫目標在於探討令航海雷 達從事空間觀測的方法，計畫完成後，確實發展出一套基於小波轉換的影 像分析程序，此程序可以讓未來的雷達影像分析出空間波場與流場，達到 原先預期之目標。
綜觀國際上此方面的研究，大部分採用傅立葉轉換，傅氏轉換是相當 有效率的工具，也廣泛被應用在波譜的分析上，然而近岸海域由於地形與 底床的關係，非均勻現象顯著，本計畫證實利用小波轉換是較適合的工 具，並且由於雷達不同的轉動，所獲得的是三維的影像時序列(x, y, t)，因 此，推導三維的小波譜轉換是本研究相當重要的研究成果，除已發表的論 著外，未來仍有相當廣的研究空間與應用價值。本研究可以視為一個起始 研究，基於本研究所提出之方法，相信未來會有諸多相關的應用與進一步 的推導結果被發現，非常具有學術研究價值。
同時，本研究成果可以實際應用至系統的建置與分析，研發出具體的 測波系統，事實上，本計畫執行過程中，除在學術問題上的探討外，亦已 經開發了一套機動式微波海況監測系統，並已取得專利，未來藉由適度的 改進，仍可持續從事專利申請，創造研究成果的具體價值。
附錄 2：本計畫論文發表與專利清單
本計畫執行期間，共計發表 9 篇學術研究論文，包含 3 篇期刊論文 (其 中 1 篇為 SCI/EI 論文)，6 篇會議論文，列表如下。另有 2 篇 SCI 論文已 投稿，審稿中。
另外，本計畫執行期間，研究成果已申請取得【機動式微波雷達海況 觀測設備】專利。
1. Doong, D.J., Chen, S.H., Kao, C.C., Lee, B.C., Data Quality Check Procedures of an Operational Coastal Ocean Monitoring Network, Ocean Engineering, 2006 (EI, SCI) (in press)
2. Wu, L.C., D.J. Doong, C. L. Kuo, C. T. Liu, C.C. Kao, Internal Wave Observed by Shipboard Marine Radar, 16th International Offshore and Polar Engineering Conference (ISOPE 2006), San Francisco, USA, May 28-June 2, 2006.
3. Wu, L.C., D.J. Doong, C.C. Kao, C.M. Tseng, Wave and Current Fields Extracted from Marine Radar Images, The Fifth International Symposium on Ocean Wave Measurement and Analysis (WAVES 2005), Jul 3~7, Madrid, Spain, 2005.
4. Doong, D.J., L.C. Wu, C.C. Kao, C.L. Kuo, Influence of Meteorological Elements to the Ocean Wave Analysis from Marine Radar Images, Proceedings of the Second Chinese-German Joint Symposium on Coastal and Ocean Engineering (JOINT 2004), Oct. 11~20, Nanjing, China, 2004.
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中華民國第二十七屆海洋工程研討會論文集，中興大學，台中，民國 94 年。
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* Lee, B.C., Wu, L.C., Doong, D.J., Kao, C.C., Seasonal Variations of Wind and Wave Data over Taiwan Waters, submitted to OCEANOLOGY in 2006.
(received)
* Wu, L.C., Doong, D.J., Kao, C.C., Image Spectrum of Radar Backscatter Derived by Wavelet Transform, submitted to Ocean Engineering in 2006. (received)