Wykres widm całkowych

Najbardziej typową metodą stochastyczną jest metoda oparta na tzw. analizie widmowej (spektralnej) falowania, nazywanej często spektralną teorią falowania (co nie jest ścisłe, gdyż chodzi tu o metodę a nie o teorię). Tu z uwagi na przeznaczenie książki ograniczymy się tylko do przedstawienia najważniejszych, niejako wynikowych informacji (program uprawnienia budowlane na komputer).
Aby móc uwzględnić takie falowanie nie w pełni rozwinięte, można wykresy widm całkowych dla różnych prędkości wiatru uzupełnić przecinającymi je liniami czasu trwania wiatru lub rozciągłości działania wiatru.

Przykład wykresu widm całkowych dla różnych prędkości wiatru (podanych w węzłach) oraz uzupełniających je linii czasu trwania wiatru (w godzinach) i rozciągłości działania wiatru (w milach morskich) według Piersona i innych (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Jeżeli linia stwierdzonego czasu trwania wiatruprzecina wykres widma całkowego dla rozpatrywanej prędkości wiatru (np. 28 węzłów), powyżej punktu przecięcia tego widma z linią reprezentującą daną rozciągłość działania wiatru (np. 200 mil morskich), to fakt ten oznacza, że falowanie nie jest w pełni rozwinięte i miarodajna do wyznaczenia parametrów charakterystycznych fal energia określona jest przez ten niższy punkt przecięcia (36 stóp kwadratowych).

Jeżeli układ linii czasu trwania wiatru i linii jego fetchu jest odwrotny, wówczas decydujący o parametrach fal jest punkt przecięcia z widmem linii czasu trwania wiatru.
Falowanie jest w pełni rozwinięte, gdy omawiane linie w ogóle nie przecinają widma (znajdując się całkowicie ponad nim). Dla wyznaczenia parametrów fal miarodajna jest wówczas maksymalna rzędna widma na skraju wykresu (uprawnienia budowlane).

Podręcznik Piersona

Podręcznik Piersona, Neumanna i Jamesa podaje szereg wykresów widm całkowych wraz z liniami czasów trwania i rozciągłości działania wiatru, z których można w krótkiej drodze wyznaczyć miarodajne przy wietrze o danej prędkości wartości E, a z wzoru (3.120) obliczyć odpowiednie charakterystyczne wysokości spodziewanych fal (program egzamin ustny).
Przejścia od falogramu do widma energetycznego dokonuje się jedną z dwu metod: korelacyjną lub analizy harmonicznej (nazywaną również metodą filtracji). Podstawą metody korelacyjnej jest wzór wiążący widmo energetyczne z funkcją korelacyjną stacjonarnego procesu stochastycznego.

Pierwszym etapem zatem w konstruowaniu widma omawianą metodą będzie wyznaczenie funkcji korelacyjnej danego zapisu (opinie o programie). Praktycznie odbywa się to za pomocą specjalnych maszyn liczących, tzw. korelatorów, które zależnie od typu dają bądź funkcje korelacyjne, bądź od razu widmo energetyczne, albo też za pomocą zwykłych maszyn liczących.
Podaje się wówczas na maszynę zestawienie rzędnych falogramu (mierzonych od dowolnego poziomu porównawczego), zdjętych na przykład co 0,2 s, maszynie zaś zadaje program umożliwiający dokonanie potrzebnych przeliczeń h.

Dla usprawnienia obliczeń można zapisów falografów dokonywać wprost na taśmie dziurkowanej, którą wprowadza się do maszyny. Falograf z sondą oporowo-cieczową do zapisu bezpośredniego w tzw. kodzie Graya opracowano m. in. w IBW PAN w Gdańsku (Śpiewak, który opisał również inne rodzaje falografów służące do tzw. „cyfrowych” metod pomiarów falowania morskiego) (segregator aktów prawnych).
„Odręczne” (bez pomocy maszyny cyfrowej) opracowanie jednego fa- logramu wymaga kilku miesięcy żmudnej pracy.

Metoda analizy harmonicznej polega na znalezieniu szeregu Fourriera odpowiadającego danemu złożonemu falowaniu. Najczęściej dokonuje się tego za pomocą analizatorów rezonansowych, znanych z licznych zastosowań w fizyce. Pozwalają one na wydzielenie poszczególnych dyskretnych harmonik (prostych fal składowych) zapisu oraz na określenie ich parametrów, a szczególnie amplitud i częstotliwości niezbędnych do skonstruowania widma w sposób poprzednio opisany (promocja 3 w 1)..