移动通讯网也能用来测降雨量了。荷兰的研究者利用商用蜂窝无线网对全国范围内降雨量的时空动态分布进行了监测，其研究成果今天发表在《美国科学院院报》上。

利用无线信号在下雨时容易衰减等特征，荷兰瓦赫宁根大学的环境学家Aart Overeem及同事选取了一个覆盖荷兰全域的蜂窝无线网络，根据网络中基站间的微波链路采集到的信号功率值，结合一个实时的降雨监测算法，计算出测量点的平均降雨强度，并由此标绘出一张荷兰全国的日降雨图。

研究发现，通过微波链路得出的降雨模式，与使用雷达和雨量计综合测量的结果接近。因此，在缺乏专业的地表降雨传感器和测量仪的地区，基于蜂窝网的降雨监测系统能够起到至关重要的作用。

论文的第一作者 Aart Overeem 对果壳网说：“我们获取数据的的微波链路的蜂窝网主要是GSM，其工作频率主要在7到40GHz之间。之所以选取这个频段的链路，是因为这些频段的信号受到降雨的影响的衰减容易捕获。对更低的频段来说，降雨导致的衰减会变得非常小而难以获取，对更高的频段来说，衰减又会变得很大从而容易导致信号的丢失。”

面对全世界范围内的雨量计不断减少这一现状，基于商业蜂窝网络微波链路的降雨量测量对气预报、水资源管理、气候研究等很多应用都能起到不可估量的作用。来源：PNAS

通过商业的蜂窝网络监测天气近年来被认为是一种利用已有资源创造生态价值的有效方式。但是，此前的研究主要是针对局部区域，数据获取和使用的算法相对粗糙。这项新的研究则重点关注对全国区域的雨量监测，首次引入过滤器剔除数据异常的链路，并兼顾信号的动态性、结合雷达获取的校正数据集，提出一套实时的降雨检测算法。这一套方法论针对大规模区域的降雨量监测有更好的适应性。

针对在商业蜂窝网络上部署相应监测系统的困难，Aart Overeem 对果壳网做了如下说明：“如果要部署实时的降雨监测系统，需要微波链路数据的平稳地输出，这就需要更多的基础设施投入。另外，也需要更多的研究来测试降雨算法，例如需要针对不同国家不同气候下该算法的有效性。”

虽然该研究说明了利用商业蜂窝网络监测全国降雨量的可能性，但这一方法需要依赖于运营商提供数据的精度，同时针对不同的网络频段、地形、和气候等因素需要对降雨监测算法进行修正。

Aart Overeem 对果壳网说：“我们下一步的计划是通过这些微波链路获取荷兰全国范围内1年的降雨分布图。同时也考虑优化获取算法，提高精确性。”

 

信息来源：PNAS
相关论文：Country-wide rainfall maps from cellular communication networks, by Aart Overeem, Hidde Leijnse, and Remko Uijlenhoet