Forum radar – Toulouse – 2 février 2010 Calibration des données radar à Couplage données radar-données au sol pour Détection des pixels défectueux
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Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Calibration des données radar à partir de
mesures au sol en hydrologie urbaine : approche statistiqueB.Chocat : LGCIE ; INSAL
F.Dorval : LGCIE ; INSAL
F.Renard : UJM Lyon
3 ; Grand Lyon
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
• Données pluviométriques au sol depuis 1985• Données radar
Données disponibles sur le Grand Lyon
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Données pluviométriques
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
• Avant mai 2001 : Données de Satolas : données non utilisables • Depuis mai 2001 : Données de St NizierDonnées radar
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Simulation de l'intensité
des échos de sol dans les images du radar de StNizier
Grand Lyon: situédans la zone
d'excellente visibilitédu radarNombre significatifde pixelsavec une
qualitéde mesure réduiteen raison d'échos de solsForum radar - Toulouse - 2 février 2010
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Couplage données radar-données au sol pour
les intensités • Développement d'une méthode spécifique de couplage et implantation dans CANOE - Détection automatique des pixels douteux - Nouvelle méthode de calcul des intensités associées aux niveaux de réflectivité • Application aux pluies de 2005 et 2006 • Comparaison sur les bassins versants de l'OTHUForum radar - Toulouse - 2 février 2010
Détection des pixels défectueux
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Recalibrage des niveaux de réflectivité
radar • Classement fréquentiel des mesures radar sur les pixels portant des pluviomètres (ΔT=1mn) • Classement fréquentiel des intensités mesurées sur les pluviomètres (ΔT = 1mn) • Mise en relation des deux distributionsForum radar - Toulouse - 2 février 2010
Constitution des séries
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Constitution des séries
INSAINSA
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Constitution des séries
Pour chaque pluie les
données radar et les données pluviométriques sont ramenées au pas de temps de 1 minutes pour avoir le même nombre de mesuresForum radar - Toulouse - 2 février 2010
020406080100120140160180200
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Distribution des intensitDistribution des intensitééssDistribution des niveaux Distribution des niveaux
de r de rééflectivitflectivitééExemple de comparaison des distributions
2894 mesures exploitables
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Distribution des intensités
Distribution des intensités
calculées à partir des niveaux de réflectivitéExemple de comparaison des distributions
2894 mesures exploitables
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0
Relation empirique entre intensité et réflectivité2894 mesures exploitables
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
rang niveau intensité230 31 28.0
231 30 28.0
232 30 28.0
246 30 28.0
247 30 26.0
294 30 26.0
295 30 24.0
324 30 24.0
325 30 22.0
Cas des valeurs
intermédiairesMoyenne(30) = 25,7 mm/h
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010Cas des valeurs fortesMoyenne (39) = 174 mm/h ??
rang niveau intensité 139 174.0
5 39 174.0
6 38 174.0
7 38 134.0
12 38 134.0
13 38 100.0
18 38 100.0
19 38 92.0
24 38 92.0
25 38 80.0
Moyenne (38) = 110,5 mm/h ??
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
y = 7.4574x + 9.1531 R 2 = 0.99550102030405060
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
Y =Ln(Intensité) ; x = niveau - 20
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Cas des valeurs
faiblesMoyenne (18) = Moyenne (18) =
Moyenne (17) = Moyenne (16) =
Moyenne (15) = Moyenne (14) =
Moyenne (13) = Moyenne (12) =
Moyenne (13) = 2 mm/h ???
rang niveau intensité 135619 4.0
1357 19 2.0
1395 19 2.0
1396 18 2.0
1535 18 2.0
1536 17 2.0
1740 17 2.0
1741 16 2.0
1950 16 2.0
1951 15 2.0
2240 15 2.0
2241 14 2.0
2420 14 2.0
2421 13 2.0
2575 13 2.0
2576 12 2.0
2710 12 2.0
2711 11 2.0
2890 11 2.0
2891 10 2.0
2894 10 2.0
2895 10 0.0
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
La moyenne des intensités
supérieures à un seuil et mesurées par les pluviomètres est la même que celle calculée à partir des niveaux de réflectivité radar, ceci quel que soit le seuil.Propriété fondamentale de l'ajustement
utiliséForum radar - Toulouse - 2 février 2010
Pluviomètres seuls Pluviomètres + radar
Amélioration apportée par le radar
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Pluviomètres seuls Pluviomètres + radar
Amélioration apportée par le radar
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Analyse de l'intérêt
• Utilisation des données de l'OTHU pH, conductivité, température, turbidité (2x)pH, conductivité, température, turbidité (2x) pompeécoulement
prise d'eaubac transfert rejet sampler ( depth + ) centrale de données préleveur débitmètre (2x) : hauteur d 'eau + vitesse transmetteursForum radar - Toulouse - 2 février 2010
Analyse de l'intérêt
• Utilisation des données de l'OTHU - De longues séries de données au pas de temps de 2 minutes (6 à 10 ans) sur 3 sites - Des données de bonne qualitéForum radar - Toulouse - 2 février 2010
0100200300400500600700800
6/1/01
3:006/1/01
6:006/1/01
9:006/1/01
12:006/1/01
15:006/1/01
18:006/1/01
21:007/1/01
0:007/1/01
3:00 t débit (L/s) 0 10 20 3040
intensité i (mm/h)
Analyse de l'intérêt
Forum radar - Toulouse - 2 février 2010
Méthode
• Caler finement et selon la même procédure les modèles des bassins versants équipés avec les mêmes séries de pluies mesurées par les différents dispositifs
- Données pluviométriques seules - Données radar recalibrées de façon classique - Données radar recalibrées selon la méthode proposée • Simuler chacun des modèles avec la totalité des pluies mesurées • Comparer statistiquement les résultats en utilisant 3 critères - Volume écoulé - Débit maximum - Critère de Nash avec décalage temporel possible