Mesurer la pluie en haute définition grâce aux antennes de téléphonie
Les antennes relais de téléphonie mobile peuvent être utilisées pour la pluviométrie, selon une idée innovante du laboratoire de télédétection environnementale (LTE) de l’EPFL et l’EAWAG, l'Institut de Recherche de l'Eau du Domaine des EPF.
Le professeur Alexis Berne avec Marc Scheiss et Blandine Bianchi (tous deux doctorants) travaillent à l’amélioration de la mesure des précipitations grâce aux données collectées par les faisceaux hertziens, notamment utilisés dans les réseaux de téléphonie mobile.
Cette approche pourrait permettre d’améliorer les estimations de pluie, en offrant une nouvelle source d’information complémentaire des moyens traditionnels d’observation (pluviomètre et radar météorologique). Cette solution présente l’avantage d’être peu onéreuse car s’appuyant sur des infrastructures déjà existantes.
Un faisceau hertzien permet l’échange d’information entre deux points éloignés de quelques kilomètres au moyen d’un signal électromagnétique. Lorsqu’une onde à très haute fréquence (de l’ordre de 10 GHz et plus) traverse des précipitations, l’intensité du signal baisse (celui-ci peut même être parfois perdu).
L’onde, en traversant une goutte de pluie, est en partie absorbée et diffusée.
L’analyse de ce phénomène conjoint d’absorption et de diffusion entre les antennes relais, peut donner des informations précises sur la nature des précipitations, et même permettre d’estimer la distribution de la taille des gouttes de pluie.
De telles informations sont précieuses pour améliorer la qualité des estimations de pluie obtenues à partir des données radar utilisées pour les cartes météo traditionnelles. En particulier dans les zones urbaines où le maillage des faisceaux hertziens de téléphonie est très dense. Il permet l’accès à des mesures de pluie à haute résolution spatiale et temporelle, un point critique pour l’optimisation de la gestion des réseaux d’assainissement en cas de pluie.
Des résultats encourageants ont déjà été obtenus grâce aux collaborations avec Bouygues Telecom et Météo France d’une part et Orange Suisse d’autre part.
La prochaine étape: une campagne de test à Dübendorf au mois de mars, incluant un faisceau hertzien (avec une fréquence de 38 GHz et une longueur de 1.7 km) et 5 disdromètres (instruments mesurant le nombre et la taille des gouttes de pluie) placés au sol le long du trajet. Les données récoltées permettront entre autres d’évaluer la qualité des algorithmes développés au LTE et à l’EAWAG pour le filtrage du signal brut et l’estimation de granulométrie de la pluie. Durée de la campagne : 6 mois à une année.