Surveillance à faible coût des niveaux d’eau des rivières
Nouveau dispositif économique et open source contre les inondations
(Rinnovabili.it) – Le surveillance du niveau d’eau de la rivière elle peut être menée avec différents types d’instruments, des compteurs ou des jauges aux systèmes radar les plus sophistiqués. Cependant, de nombreux appareils actuellement sur le terrain ont des limites : ils coûtent trop cher, ils peuvent être endommagés si le niveau d’eau est trop élevé, ils fonctionnent par intermittence ou le contrôle des données à distance est trop complexe.
Un groupe de chercheurs de l’Université de Bonn a développé un nouveau capteur, avec un fonctionnement constant et de faibles coûts ; un outil utile pour surveiller le niveau d’eau et signaler les problèmes critiques et les risques d’inondation pour les zones proches des rivières. Le projet a vu la collaboration de l’Université fédérale de Rio Grande do Sul au Brésil et le financement de la Fondation allemande pour la recherche (DFG), le Conseil national pour le développement scientifique et technologique du Brésil (CNPq) et Rio Grande do À propos de la recherche d’État Agence de financement (Fapergs). Le logiciel sur lequel le capteur a été développé est open source, les résultats de la recherche ont été publiés dans Water Resources Research.
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Faible coût et surveillance continue du niveau d’eau des rivières
Un nouveau type de capteur, bon marché, fiable et capable de transmettre en continu des informations sur la surveillance du niveau d’eau des rivières. L’appareil est déjà en service depuis deux ans à Wesel dans le Bas-Rhin et communique en temps réel avec un centre d’évaluation via une communication mobile. Il serait potentiellement en mesure de fournir un réseau pour les systèmes d’alerte aux inondations ou à la sécheresse.
« Au cœur de notre appareil se trouvent un récepteur et une antenne GNSS à faible coût », a expliqué le Dr Makan Karegar de l’Institut de géodésie et de géoinformation de l’Université de Bonn. Le capteur peut signaler une position avec un certain niveau de précision via les satellites GPS américains et russes, « Cependant – a expliqué Karegar – les signaux satellites peuvent également être utilisés pour mesurer la hauteur de l’antenne GNSS au-dessus de la surface de la rivière ».
En effet, les ondes que transmettent les satellites sont en partie captées par l’antenne, tandis que le reste est réfléchi dans le milieu environnant qui, dans le cas des rivières, est la surface de l’eau. De là, la déviation leur permet d’atteindre le récepteur. Lorsque la partie réfléchie chevauche le signal reçu directement, ce dernier ayant parcouru moins de distance, des interférences sont générées. L’interférence ainsi produite peut être un outil de calcul de la distance entre l’antenne et le niveau d’eau.
« Nous pouvons fixer l’antenne GNSS à n’importe quelle structure, qu’il s’agisse d’un pont, d’un bâtiment, d’un arbre ou d’une clôture près de la rivière », a expliqué Karegar. « À partir de là, il peut mesurer le niveau de la rivière toute la journée sans contact – à environ 1,5 cm en moyenne. Pourtant, il est moins susceptible d’être endommagé lors d’inondations extrêmes. »
La méthode n’est pas aussi précise qu’un radar mais parfaitement capable de remplir sa fonction, c’est-à-dire de surveiller le niveau d’eau d’une rivière, pour un coût total d’à peine 150 euros. L’antenne utilisée est connectée au Raspberry Pi, un mini ordinateur de la taille d’un smartphone, qui calcule les données brutes, complètement autonome car rechargeable avec des cellules solaires et capable de transmettre des données via le réseau mobile.
Le dispositif est librement reproductible car la technologie qui le compose est open source. Trop beau pour être vrai? Il y a un inconvénient. Le fonctionnement spécial de l’appareil le rend applicable uniquement à la surveillance du niveau d’eau des rivières de plus de 40 mètres de large : « C’est le plus petit rayon à partir duquel l’antenne peut recevoir le signal satellite réfléchi », a souligné Karegar. « Si le flux est trop étroit, la plupart des signaux réfléchis proviennent de la terre. » L’équipe travaille déjà à l’optimisation du code d’évaluation, dans le but d’obtenir des mesures efficaces de rivières encore plus petites comme l’Ahr en Allemagne, qui sera gravement inondée en 2021.
