Nedbørmåling fra data i mobiltelefonnettverk : potensiale i Norge
Master thesis
Submitted version
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/2594299Utgivelsesdato
2018Metadata
Vis full innførselSamlinger
- Master's theses (RealTek) [1826]
Sammendrag
Værdata brukes til flere formål, fra værmeldinger for privatpersoner til store kostnadstunge prosjekter. I nyere tid har det utviklet seg et økende behov for enda bedre oppløsning på nedbørdata. For å tilfredsstille det økende behovet forskes det på flere ulike metoder å forbedre den stedlige oppløsningen av regndata på. Én metode med økende popularitet er nedbørmåling fra data i mobiltelefonnettverk. Kommersielle telefonnettverk er allerede godt utbygd og kan brukes til å estimere nedbørmengder i radiolinjens bane. Disse verdiene kan videre benyttes til å rekonstruere nedbørskart med en oppløsning på 1km2.
Hensikten med dette studiet var å avdekke potensiale for å bruke mobiltelefonnettverk i Norge til å beregne nedbør. Studiet ble gjennomført over et område på Ås, med 3 radiolinjer og en nedbørmåler fra Meteorologisk institutt, med informasjon fra august til oktober 2018. Datasett på 10. minutters oppløsning ble uthentet fra nedbørmåleren, og mottatt signalnivå ble uthentet fra radiolinjene med 5. minutters oppløsning.
Studiet viste at mottatt signalnivå i mobiltelefonnettverket påvirkes i stor grad av nedbør, og har en lineær sammenheng med nedbørintensiteten. Informasjon fra mobilleverandører og nasjonal kommunikasjonsmyndighet tilsier at Norge har et godt utvalg av radiolinjer som konsentrerer seg rundt storbyer.
På grunn av unøyaktige nedbørverdier, foreslås videre studier rundt problematikk med usikkerhetskilder. For å oppnå mobiltelefonnettverkets fulle potensiale burde et godt referansenivå etableres, våt-antenne effekter justeres for, og stedlig variasjon kartlegges. Weather data is used for multiple purposes, from weather forecasts for individuals, to large costly projects. In recent times there has been a growing need for even better resolution of precipitation data. To meet the increasing need, research is being done on several different methods to improve the local resolution of rain data. One method of increasing popularity is precipitation from data in cellular networks. Commercial telephone networks are already well-developed and can be used to estimate rainfall-rates. These values can further be used to reconstruct rainfall maps with a resolution of 1km2.
The purpose of this study was to uncover the potential of using cellular networks in Norway to estimate rainfall levels. The study was conducted over an area in Ås, with 3 microwave links and a rain gauge from Meteorologisk institutt, with informasion from August to October of 2018. Data sets with 10-minute resolution were obtained from the rain gauge and received signal level was obtained with 5-minute resolution.
The study showed that the received signal level in the cellular network is largely affected by precipitation and has a linear correlation with precipitation intensity. Information from mobile providers and the national communication authorities in Norway indicates that Norway has a good selection of microwave links that concentrate around big cities.
Due to inaccurate rain rate values, further studies should be conducted regarding issues with uncertainties. In order to achieve the full potential of the cellular network, a good reference level should be established, wet-antenna effects should be adjusted for and spatial variability should be mapped.