PhD Project: Using in-sewer sensors for accurate weather radar adjustement

Dette Ph.d. studium hører under det strategiske forskningsrådsprojekt Storm Water Informatics, hvis hovedformål er at optimere styringen af afløbsystemer ved anvendelse af realtidsbaserede styringssystemer, der tager udgangspunkt i forudsigelser af regnhændelser. Disse forudsigelser skal tage udgangspunkt i data fra avancerede vejrmodeller samt flere typer af vejrradarer (X-bånd og C-bånd), hvorfor data af høj kvalitet fra disse er af stor vigtighed for at sikre en præcis forudsigelse. Dette kræver en god kalibrering af vejrradarerne således at det, der måles og senere anvendes i modellerne til den realtidsbaserede styring, stemmer overens med den regnmængde der faktisk falder. Denne kalibrering har hidtil taget udgangspunkt i forsøge at få regnmængderne målt med vejrradaren til at stemme overens med regnmængderne målt med en regnmåler, typisk af en vippekarsmåler. Dette er gjort gennem et empirisk udtryk, der sammenholder den modtagede reflektivitet (Z) fra radaren med den målte regnmængde (R) i regnmåleren i et såkaldt Z-R forhold.

Der kan dog være mange forhold, der spiller ind ved målingen af regn med vejrradarer, hvorfor kalibrering mod én regnmåler ikke garanterer at de målte intensiteter passer i hele vejrradarens effektive måleområde. Det har tidligere været vist, at det er nødvendigt med kalibrering mod flere regnmålere for at få tilfredsstillende måleresultater med vejrradaren, samt at præcisionen på kalibreringen stiger med antallet af regnmålere. Det er langt fra altid tilfældet at der er flere regnmålere inden for vejrradarens måleområde eller at disse er fordelt på en hensigtsmæssig måde. Et andet problem er at regnmåleren typisk måler over 0,02 m2, mens vejrradarerne måler over arealer på 10.000-4.000.000 m2. Der er altså betydelig forskel i den spatialle skala de to målemetoder i mellem.

Der er med andre ord en del usikkerheder forbundet med at kalibrere vejrradarer op mod regnmålere, og det har også tidligere været vist at der kan optræde store forskelle ved brug af data fra regnmålere og kalibreret data fra vejrradarer i afløbsmodellering.

Dette er langt fra ønskværdigt, da det i en ingeniørmæssig sammenhæng ofte er i forbindelse med afløbsmodeller at data fra vejrradarer ønskes at anvende. I dette Ph.d. studium vil det derfor blive forsøgt at kalibrere vejrradarer op mod målinger foretaget i afløbssystemer. Forventningen er at, der med denne metode kan skabes større sammenhæng mellem målinger og modelresultater ved brug af vejrradardata, når denne er kalibreret op imod målinger fra sensorer placeret i afløbssystemet.