A 36 000 km d'altitude, gravitent plus d'un demi-millier de satellites géostationnaires. Ils orbitent au-dessus de l'équateur à la même vitesse que la Terre tourne sur elle-même. Ainsi, pour un observateur sur Terre ils paraissent fixes d'où leur nom : géostationnaire.
Parmi eux, on trouve les satellites de télévision. Leur qualité de géostationnaire permet à l'utilisateur de recevoir la télévision en installant une parabole fixe dans la direction du satellite souhaité.
La technologie innovante mise en place par HD Rain pour mesurer et anticiper les précipitations repose sur l'analyse des signaux électromagnétiques émis par ces satellites de télévision. Sur le chemin du satellite à la Terre, l'onde électromagnétique est atténuée dès qu'elle rencontre des gouttes de pluie. La mesure du signal au sol est rendue possible par un boitier électronique appelé Rainbox, conçu en interne. La Rainbox permet donc de mesurer la puissance des ondes électromagnétiques reçues et d'envoyer les données sur un serveur où elles seront traitées par des modèles DeepLearning pour en déduire la pluviométrie sur la zone couverte par les capteurs. Pour simplifier, lorsque la puissance mesurée diminue, on peut affirmer qu'il pleut. L'intensité de la pluie est d'autant plus importante que la baisse de puissance est grande.
Une station météo HD-Rain est composée :
Avec une station, on obtient donc une information sur les gouttes de pluie présentes sur la liaison entre le capteur et le satellite. Avec un réseau de capteurs on obtient la pluviométrie sur plusieurs lignes Terre - satellite.
L'analyse des corrélations entre les mesures d'une station et celles des stations voisines nous permet de déterminer la forme des cellules pluvieuses et la dynamique d'un événement. En couplant toutes les données on passe ainsi, d'une information localisée (pluviométrie sur plusieurs lignes) à une information spatialisée (information globale sur une zone d'étude).En outre, la dynamique des cellules pluvieuses permet de fournir des prévisions jusqu'à deux heures en avance.
Les satellites géostationnaires de télévision sont utilisés de manière opportuniste par HD Rain pour mesurer et anticiper les précipitations. Le signal est atténué lorsqu'il traverse des précipitations. La mesure au sol de la puissance reçue, comparée à la puissance émise permet d'en déduire la pluviométrie le long d'une ligne imaginaire du capteur jusqu'au nuage. La mise en place d'un réseau de capteurs permet de coupler les données mesurées et d'en déduire la pluviométrie sur l'intégralité d'une zone d'étude. On obtient par la même occasion la dynamique de l'événement dont l'extrapolation nous donne une prévision à court terme.
L'objectif de ce premier article était de présenter la technologie dans son ensemble sans nécessairement rentrer dans les détails techniques. Ultérieurement nous expliquerons en profondeur chaque étape technique permettant de passer des ondes électromagnétiques émises par les satellites de télévision à la pluviométrie spatialisée sous forme de cartes de pluie en temps réel et jusqu'à deux heures en avance.
Nombre de satellites géostationnaire : https://infogram.com/satellites-en-orbite-1h9j6qokyn952gz