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26 janvier 2010.

Se servir des antennes de téléphonie mobile pour mesurer la pluie

Si l’idée de mesurer la pluviométrie grâce au réseau de (...)

Si l’idée de mesurer la pluviométrie grâce au réseau de téléphonie mobile n’est pas totalement nouvelle, elle vient enfin de trouver un modèle d’application pratique grâce aux chercheurs spécialistes de l’eau au sein des Écoles polytechniques fédérales (Eawag). Bénéficiant d’une collaboration avec l’opérateur Orange, ils ont réussi à mettre au point une méthode qui permet désormais de quantifier les précipitations avec une précision géographique nettement supérieure à celle des pluviomètres classiques. Cette technique, si elle se développe, devrait rendre de précieux services en matière de protection des eaux en milieu urbain.

Jörg Rieckermann est responsable de ce projet au Département de gestion des eaux urbaines de l’Eawag. Avec son équipe, il travaille actuellement à l’élaboration d’un modèle informatique utilisant les données du réseau de téléphonie mobile. Au point de départ, il essaie de tirer le meilleur parti possible de ce qui dérange les opérateurs de téléphonie mobile.

Il faut savoir en effet que les gouttes de pluie qui se trouvent entre deux antennes-relais perturbent le faisceau hertzien. Les chercheurs ont donc choisi de mesurer les modifications des signaux de transmission de données pour calculer l’intensité des pluies dans l’espace séparant deux antennes.

Comparaison de concordances entre un signal de téléphonie mobile et l’intensité des pluies mesurée par un pluviomètre (source : graphique Eawag)

Jusqu’à présent, les mesures traditionnelles par pluviomètres étaient faites sur des points uniques et relativement distants les uns des autres. De ce fait, explique Jörg Rieckermann, des précipitations très localisées pouvaient passer totalement inaperçues si elles se produisaient ne serait-ce qu’à une centaine de mètres du pluviomètre le plus proche. Quant aux analyses par radar sur une zone géographique plus vaste, elles perdaient de leur fiabilité notamment en cas de fortes précipitations.

Grâce à la grande densité du réseau suisse de téléphonie mobile, il devient possible de recueillir des données provenant d’une multitude de faisceaux hertziens entrecroisés et de retracer les évènements pluvieux avec une résolution spatiotemporelle nettement supérieure aux méthodes classiques.

Bénéficier d’analyses pluviométriques plus détaillées est d’une première importance pour la gestion locale des eaux de pluies. Dans les zones fortement urbanisées, les fortes précipitations provoquent souvent une surcharge du réseau d’assainissement, les eaux pluviales se mélangent aux eaux usées évacuées par les égouts, les bassins de rétention débordent et les eaux souillées se déversent dans le milieu naturel, entraînant avec elles dans les lacs et les cours d’eau toutes sortes de substances nocives diluées mais non filtrées.

Pour Jörg Rieckermann et son équipe, il paraît évident que le jour où l’on réussira à mieux quantifier localement ces précipitations, on pourra mieux réguler les systèmes d’évacuation et éviter une grande part des débordements d’eau polluée. C’est aussi une manière de se préparer aux changements climatiques annoncés. (Source : Eawag)




Infos complémentaires

Antennes relais de téléphonie mobile sur les toits de Zurich (photo © Eawag)

:: Tests zurichois concluants

Les chercheurs ont choisi d’appliquer leur méthode en région zurichoise sur une zone d’environ 150 kilomètres carrés dotée d’un réseau complexe d’évacuation des eaux. Ils ont analysé les données de 23 relais hertziens (sur une centaine exploitables). Ils ont comparé ces données sur une période de deux mois avec les mesures de 13 pluviomètres, de deux spectromètres de gouttes de pluie et du radar de MétéoSuisse sur l’Albis.

Cela leur a permis de calibrer leur modèle et ils sont maintenant en mesure de reconstituer les données pluviométriques à partir des signaux hertziens. Ils espèrent encore atteindre un niveau supérieur de précision en intégrant la taille des gouttes de pluie dans leurs calculs : un petit nombre de grosses gouttes induit en effet la même dispersion et la même atténuation du signal qu’un grand nombre de petites gouttes mais apporte en général moins de pluie. Jörg Rieckermann souhaite tester prochainement l’applicabilité pratique de son modèle prévisionnel dans deux communes intéressées. (Source : Eawag)

 Site de l’Eawag, l’Institut Suisse de Recherche de l’Eau du Domaine des EPF

Mots-clés

Glossaire

  • Interconnexion

    Pour assurer la continuité de l’approvisionnement de la population en eau potable de la meilleure qualité possible et en quantité suffisante, un distributeur doit disposer d’une ou plusieurs interconnexions de secours avec un ou plusieurs réseaux de distributeurs voisins. C’est l’une des solutions qui permet de garantir en permanence la sécurité d’une exploitation en cas d’accident ou en période de crise.

Mot d’eau

  • Jamais la même eau

    « Le cours de la rivière qui va jamais ne tarit, et pourtant ce n’est jamais la même eau. L’écume qui flotte sur les eaux dormantes tantôt se dissout, tantôt se reforme, et il n’est d’exemple que longtemps elle ait duré. Pareillement advient-il des hommes et des demeures qui sont en ce monde. » (Kamo no Chōmei, poète japonais, 1155-1216, "Hōjōki")


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