ΧΩΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΒΡΟΧΟΜΕΤΡΙΚΟΥ ΠΕ ΙΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΙΚΤΥΟΥ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ. Πανεπιστήµιο Αιγαίου, Καρλόβασι Σάµος.

Transcript

1 ΧΩΡΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΒΡΟΧΟΜΕΤΡΙΚΟΥ ΠΕ ΙΟΥ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΙΚΤΥΟΥ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ.Φ. ΛΕΚΚΑΣ 1, Α. ΓΚΑΡΑΣ, Λ. ΜΠΟΥΚΑΣ 1 Τµήµα Στατιστικής και Αναλογιστικών Χρηµατοοικονοµικών Μαθηµατικών, Πανεπιστήµιο Αιγαίου, 83 Καρλόβασι Σάµος. Τµήµα Μηχανικών Πληροφοριακών και Επικοινωνιακών Συστηµάτων, Πανεπιστήµιο Αιγαίου, 83 Καρλόβασι Σάµος. dlekkas@env.aegean.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Όπως προκύπτει από τα αποτελέσµατα πρόσφατων ερευνητικών προγραµµάτων είναι δυνατό να γίνει χωρική απεικόνιση του βροχοµετρικού πεδίου µε τη χρήση µικροκυµάτικων ζεύξεων, αντίστοιχων µε αυτές που χρησιµοποιούνται στα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας. Οι µέθοδοι που έχουν µέχρι τώρα αναπτυχθεί εξετάζουν την επίδραση της βροχόπτωσης στα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα για τον προσδιορισµό του ύψους της βροχόπτωσης κυρίως σε πειραµατικές διατάξεις. Ο στόχος της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη µιας µεθοδολογίας για συλλογή, επεξεργασία και αξιοποίηση των πληροφοριών που καταγράφονται στους µικροκυµατικούς σταθµούς του δικτύου κινητής τηλεφωνίας σε σχέση µε την εκποµπήλήψη των ηλεκτροµαγνητικών σηµάτων για την δηµιουργία υψηλής ποιότητας χωρικών δεδοµένων βροχόπτωσης. Τα αποτελέσµατα που παρουσιάζονται προέρχονται από µικροκυµατικές ζεύξεις σταθµών κινητής τηλεφωνίας στην περιοχή της Αθήνας. SPATIAL REPRESENTATION OF RAINFALL FIELD USING CELLULAR BACKBONE NETWORKS D.F.LEKKAS 1, A.GKARAS, L. BOYKAS 1 Department of Statistics and Actuarial - Financial Mathematics University of Aegean,83 Karlovasi Samos Department of Information and Communication Systems Engineering University of Aegean,83 Karlovasi Samos dlekkas@env.aegean.gr ABSTRACT Microwave links have been demonstrated to be highly suitable for the estimation of path-averaged rainfall intensity,therefore the main objective of presented work is the development of a method that can provide high quality spatial rainfall field representation for improved urban flood protection while using information available from the mobile network operators. This paper discusses the potentials as well as the problems and difficulties in using microwave links from mobile phone providers in producing rainfall data that can support a wide range of applications. Preliminary results are presented from a number of links in Athens, Greece. 1

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το µεγάλο εύρος εφαρµογών που σχετίζονται τόσο µε το περιβάλλον, τη διαχείριση υδατικών πόρων όσο µε µελέτες και κατασκευές υποδοµών (δρόµοι, γέφυρες, αντιπληµµυρικά έργα κ.α.) χρειάζονται αξιόπιστα δεδοµένα βροχόπτωσης. Όπως περιγράφεται και στην Οδηγία Πλαίσιο / ΕΕ, για το σχεδιασµό και την ολοκληρωµένη διαχείριση των λεκανών απορροής, χρειάζονται συγκεκριµένα δεδοµένα υψηλής ποιότητας και κατάλληλης συχνότητας. Τα αποτελέσµατα πρόσφατων ερευνητικών προγραµµάτων δίνουν την δυνατότητα να παραχθούν κατάλληλα χωρικά δεδοµένα βροχόπτωσης µε τη χρήση ζεύγους κεραιών µικροκυµάτων, αντίστοιχα µε αυτά που χρησιµοποιούνται στα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας. Οι µέθοδοι που εξετάζονται στα ερευνητικά αυτά προγράµµατα βασίζονται στην επίδραση της βροχόπτωσης στα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα για τον υπολογισµό του ύψους της βροχόπτωσης (Rahimi et al., ; Kramer et al., 5; Alpert et al., 7). Με αυτόν τον τρόπο µπορούν να χρησιµοποιηθούν τα δεδοµένα έντασης των ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων για την «κατασκευή» χωρικών δεδοµένων βροχόπτωσης ξεπερνώντας µερικά από τα προβλήµατα των διαθέσιµων µεθόδων καταγραφής και απεικόνισης της βροχής (ραντάρ βροχόπτωσης και βροχοµετρικοί σταθµοί). Τα ταχέως αναπτυσσόµενα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, ειδικά στις αστικές περιοχές, παρέχουν τη δυνατότητα αξιοποίησης της χρήσης τους για δηµιουργία περιβαλλοντικής πληροφορίας. Το σύστηµα της κινητής τηλεφωνίας βασίζεται στο µοντέλο κυψελοειδών ποµποδεκτών ώστε η κατανοµή και η αξιοποίηση του φάσµατος των συχνοτήτων να έχει ην αποδοτικότερη µορφή ενώ η διασυνδεσιµότητα των κεραιών γίνεται µε µικροκυµατικά συστήµατα (radio links) αντίστοιχα µε αυτά που έχουν χρησιµοποιηθεί στα ερευνητικά προγράµµατα. Όπως είναι γνωστό οι µεταβολές των καιρικών και ατµοσφαιρικών συνθηκών προκαλούν εξασθένηση στην διάδοση των σηµάτων των radio links και για το λόγο αυτό τα συστήµατα έχουν ενσωµατωµένους (build-in) µηχανισµούς για να ελαχιστοποιούν στο πλαίσιο του δυνατού, τη µεταβολή του σήµατος. Η ενίσχυση του σήµατος γίνεται αυτόµατα και οι αντίστοιχες παράµετρες (ισχύος) καταγράφονται σε κάθε µικροκυµατικό σύστηµα. Με την κυψελοειδή διάταξη και τη χωρική κατανοµή των σταθµών βάσεων της κινητής τηλεφωνίας, τα δεδοµένα πτώσης της έντασης µπορούν να θεωρηθούν ως «έµµεση» εκτεταµένη χωρική πληροφορία υψηλής ανάλυσης για την παρακολούθηση και καταγραφή ατµοσφαιρικών παραµέτρων και συγκεκριµένα της βροχόπτωσης. Επιπλέον, οι σταθµοί βάσης λειτουργούν σε πραγµατικό χρόνο (real-time) παρέχοντας παράλληλα τη δυνατότητα καταγραφής µε µηδενικό κόστος (διότι το κόστος αυτό εµπεριέχεται ήδη στην λειτουργία του δικτύου της κινητής τηλεφωνίας). Στη παρούσα εργασία διερευνήθηκε η δυνατότητα χρήσης τυπικών µετρήσεων έντασης των dual frequency microwave links που καταγράφονται και αποθηκεύονται από τις εταιρίες κινητής τηλεφωνίας για τον έλεγχο και παρακολούθηση της ποιότητας (performance and quality control) του συστήµατος τους ως εναλλακτική µέθοδος για τον προσδιορισµό του ύψους της επιφανειακής βροχόπτωσης σε χωρική κλίµακα.. Ε ΟΜΕΝΑ Τα δεδοµένα που χρησιµοποιήθηκαν στα πλαίσια της ερευνητικής εργασίας είναι : δεδοµένα βροχόπτωσης και δεδοµένα τυπικών µετρήσεων έντασης των dual frequency microwave links - όσο το δυνατόν µικρότερης συχνότητας για να καταγραφεί η µεταβολή της έντασης της βροχόπτωσης και όχι απλά το συνολικό ύψος. Συγκεντρώθηκαν κατάλληλα (δεκαπεντάλεπτα) δεδοµένα ζεύξεων από σταθµούς βάσης της εταιρείας κινητής τηλεφωνίας (Πίνακας 1) και επιλέχθηκαν αντιπροσωπευτικοί

3 βροχοµετρικοί σταθµοί. Η επιλογή των περιοχών έγινε µε κριτήρια α) τη διαθεσιµότητα αξιόπιστων δεδοµένων βροχόπτωσης µικρής συχνότητας, β) τοπογραφικά χαρακτηριστικά (υψόµετρο, ορεινοί όγκοι) και γ) τη πιθανότητα εµφάνισης πληµµυρικών επεισόδιων (πρόσφατα καµένες περιοχές). Στο Σxήµα 1 παρουσιάζονται δεδοµένα βροχόπτωσης και ισχύος µιας µικροκυµατικής ζεύξης αντίστοιχα για δύο καταιγίδες (- Οκτωβρίου 7). Από τα γραφήµατα παρατηρείται ότι η βροχόπτωση επηρεάζει έντονα τη µικροκυµατική ζεύξη µε έντονη εξασθένηση της ισχύος όπως καταγράφηκε στο σταθµό βάσης. rainfall mm βροχόπτωση (mm) dbs Ισχύς µικροκυµατικής ζεύξης ,1, October 7 Σχήµα 1. εδοµένα για από ένα βροχοµετρικό σταθµό και από µια µικροκυµατική ζεύξη. Περιοχή Μελέτης 1 Η πρώτη τοποθεσία που επιλέχτηκε περιλαµβάνει την δυτική πλευρά του Υµηττού και συγκεκριµένα τις περιοχές Ζωγράφου, Παπάγου, Αµπελόκηποι όπως παρουσιάζεται στο Σχήµα. Συλλέχτηκαν δεδοµένα από έναν βροχοµετρικό σταθµό που βρίσκεται στο χώρο της Πολυτεχνείουπολης και επιλέχθηκαν δύο διπλές (dual) µικροκυµατικές ζεύξεις Αµπελόκηποι-Υµηττός (Α1, Α) και Ζωγράφου-Υµηττός (Β1, Β) µε διαφορετικές αποστάσεις, ύψη και συχνότητες. Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται τα στοιχεία των ζεύξεων. MAX MIN 3

4 Σχήµα. Περιοχή µελέτης 1. Πίνακας 1. Στοιχεία µικροκυµατικών ζεύξεων. Ζεύξη Άκρα Συχνότητα (MHz) Μήκος (Km) Περίοδος Α1 Αµπελόκηποι-Υµηττός , Προσδιορισµός Α Υµηττός- Αµπελόκηποι , Παραµέτρων Β1 Ζωγράφου-Υµηττός 13,5,13 1/9/7- Β Υµηττός - Ζωγράφου 3131,5,13 5/3/8 Γ1 Μενίδι -Θρακοµακεδόνες 373,5 1,7 Γ Θρακοµακεδόνες-Μενίδι 389,5 1,7 Επαλήθευση 1 Μενίδι-Άνω Λιόσια 181,9 /3/8 Άνω Λιόσια- Μενίδι 1915,9 /7/8 Σχήµα 3 : περιοχή µελέτης Περιοχή Μελέτης Η δεύτερη τοποθεσία που επιλέχτηκε περιλαµβάνει την νότια περιοχή της Πάρνηθας και συγκεκριµένα το Μενίδι, τα Άνω Λιόσια και τους Θρακοµακεδόνες. Η

5 περιοχή αυτή έχει έντονο ενδιαφέρον λόγω των περσινών πυρκαγιών και τη καταστροφή µεγάλου τµήµατος του δρυµού της Πάρνηθας. Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται αντίστοιχα τα στοιχεία των ζεύξεων Μενίδι-Θρακοµακεδόνες ( Γ1, Γ) και Μενίδι-Άνω Λιόσια ( 1, ) που χρησιµοποιήθηκαν για να συλλέγουν 15λεπτα δεδοµένα της Περιοχής Μελέτης. Στην περιοχή αυτή υπάρχουν και χρησιµοποιήθηκαν βροχοµετρικοί σταθµοί που συλλέγουν δεκάλεπτα δεδοµένα, ένας στα Άνω Λιόσια και ένας στο Μενίδι. 3. ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Ε ΟΜΕΝΩΝ Στόχος της εργασίας ήταν η ανάπτυξη ενός συστήµατος για τη συλλογή, διαχείριση και επεξεργασία πληροφοριών που συλλέγονται σε σταθµούς βάσης ενός τυπικού δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Ο σχεδιασµός και η ανάπτυξη του συστήµατος έγινε µε σκοπό τις επιχειρησιακές εφαρµογές και την παραγωγή δεδοµένων βροχόπτωσης σε πραγµατικό χρόνο. Αναπτύχθηκε ένα ολοκληρωµένο πληροφοριακό σύστηµα που αποτελείται από επιµέρους υπο-προγράµµατα για τον έλεγχο όλων των δεδοµένων που συλλέγονται (µικροκυµατικών και βροχοµετρικών σταθµών), προσδιορισµού των παραµέτρων της συνάρτησης προσοµοίωσης της βροχής και γραφικής απεικόνιση δεδοµένων µεταξύ βροχής και ισχύος. Για την διαχείριση των αρχείων (µικροκυµατικών και βροχόπτωσης) µεταξύ διαφορετικών πληροφοριακών συστηµάτων οργανώθηκε ένα πρωτόκολλο γραµµογράφησης των δεδοµένων που αποστέλλονται από την εταιρεία κινητής τηλεφωνίας (µικροκυµατικά) και των δεδοµένων που συλλέγονται από τους βροχοµετρικούς σταθµούς. Αναπτύχθηκαν δύο βασικά υποπρογράµµατα: ένα για τη διαχείριση των δεδοµένων και ένα για την προσοµοίωση της έντασης της βροχόπτωσης από τα δεδοµένα των µικροκυµατικών ζεύξεων. Το υποπρόγραµµα διαχείρισης δεδοµένων δέχεται σαν είσοδο το αρχείο που περιέχει τα δεδοµένα από µια µικροκυµατική ζεύξη, σε ASCII µορφή, και ελέγχει αν είναι σύµφωνο µε το πρωτόκολλο γραµµογράφησης. Στο επόµενο βήµα ελέγχεται η ποιότητα των δεδοµένων και την ύπαρξη ή όχι ασυνεχειών δεδοµένων (missing values). Τα αρχεία των µετρήσεων της βροχόπτωσης που λαµβάνονται από αντίστοιχους βροχοµετρικούς σταθµούς, επεξεργάζονται λόγω του διαφορετικού χρονικού βήµατος µεταξύ των µικροκυµατικών (15 λεπτών) και βροχοµετρικών σταθµών (1 λεπτών ή και 5 λεπτών). Αναπτύχθηκε µια διαδικασία µετατροπής των βροχοµετρικών δεδοµένων από 1 σε 15 λεπτά για να είναι συµβατά µε τα δεδοµένα ισχύος. Τέλος, δηµιουργείται το τελικό αρχείο δεδοµένων για κάθε σταθµό βάσης που περιέχει όλα τα δεδοµένα από α) µία ή περισσότερες µικροκυµατικές ζεύξεις και β) τον(υς) αντίστοιχο(ους) βροχοµετρικό(ούς) σταθµό(ούς). Μετά την αρχική επεξεργασία των δεδοµένων το υποπρόγραµµα προσοµοίωσης της έντασης της βροχόπτωσης διαχωρίζει τα ζευγάρια των δεδοµένων (βροχόπτωση και ισχύς) όπου υπάρχει βροχόπτωση (διάφορα του µηδενός) και υπολογίζει τη σχέση (µαθηµατική συνάρτηση) µεταξύ της ισχύος της µικροκυµατικής ζεύξης και της βροχόπτωσης από τα δεδοµένα του τελικού αρχείου δεδοµένων. Χρησιµοποιήθηκε το ευρέως γνωστό µοντέλο που παρουσιάζει τη σχέση µεταξύ εξασθένησης της ισχύος µιας ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας, µικροµυµατικής ζεύξης, και της έντασης της βροχόπτωσης που δίνεται από την σχέση 1 b A R = (1) a * L όπου R είναι η ένταση της βροχόπτωση (mm/h), A είναι η εξασθένηση της µικροκυµατικής ζεύξης εκφρασµένη σε db/km, L είναι το µήκος της ζεύξης και 5

6 a, b παράµετροι που σχετίζονται µε τη συχνότητα και την πόλωση της ζεύξης, τον τύπο της βροχής και τη θερµοκρασία. Ο τύπος αυτός χρησιµοποιείται όταν δεν υπάρχουν στοιχεία για την βροχή (κατανοµή µεγέθους κατακρηµνίσµατος) (Holt et al. 3; Messer et al. ). Ο υπολογισµός των παραµέτρων a,b έγινε µε µη-γραµµική προσαρµογή των δεδοµένων των ζεύξεων ως προς τα δεδοµένα της βροχόπτωσης.. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Όπως παρουσιάζεται στον Πίνακα και στο Σχήµα 5 το µοντέλο καταφέρνει να προσοµοίωση µε µεγάλη ακρίβεια την ένταση της βροχόπτωσης για όλες τις ζεύξεις. Η προσαρµογή του µοντέλου έγινε σε για κάθε ζεύξη ξεχωριστά για τον εντοπισµό κάποιας σχέσης µεταξύ των χαρακτηριστικών των ζεύξεων και των παραµέτρων a, b. Λόγω του περιορισµένου αριθµού των ζεύξεων που χρησιµοποιήθηκαν στην εργασία αυτή δεν ήταν δυνατή η εξαγωγή ασφαλών συµπερασµάτων. Πίνακας : Αποτελέσµατα παραµέτρων προσαρµογής. Ζεύξη Παράµετρος a Παράµετρος b Προσδιορισµός R Επαλήθευση R A1,319 1,3,99,1 A,33 1,9,997,38 B1,39 1,17,997,35 Β,39 1,17,997,5 Γ1,9,75,998,77 Γ,8,79,998,75 1,183 1,,995,19,151 1,7,9,3 Στο Σχήµα 5 παρουσιάζεται η προσοµοίωση της έντασης της βροχόπτωσης για τις δυο ζεύξεις Γ1 και Γ και για το βροχοµετρικό σταθµό του Μενιδίου. Στα γραφήµατα παρουσιάζονται δυο διαφορετικά τµήµατα των δεδοµένων υψηλής και χαµηλής έντασης βροχοπτώσεις. high precipitation low precipitation rainfall rate (mm/h) observ ed rain rain1 rain rainfall rate (mm/h) 8 observ ed rain rain1 rain time time x 1 8 Σχήµα 5 : Αποτελέσµατα προσαρµογής ζεύξεων Γ1,Γ. Για την επαλήθευση του µοντέλου χρησιµοποιήθηκαν τµήµατα δεδοµένων (δεδοµένα της περιόδου -3-8 έως -7-8) που δεν συµπεριλήφθησαν στην διαδικασία προσδιορισµού των παραµέτρων του µοντέλου για την κάθε ζεύξη. Όπως 8

7 παρουσιάζεται στο Σχήµα και στον Πίνακα τα αποτελέσµατα από την επαλήθευση του µοντέλου είναι ικανοποιητικά. Υπάρχουν βεβαίως και οι περιπτώσεις επεισοδίων βροχόπτωσης µεγάλης έντασης και µικρής διάρκειας ή µικρής έντασης και µεγάλης διάρκειας κατά τις οποίες η προσοµοιωµένη βροχή δεν ακολουθεί την µέτρηση του βροχοµετρικού σταθµού. Menidi-Thrakomakedones High Precipitation Menidi-Thrakomakedones Low Precipitation 3 1 validated link1 validated link validated link1 validated link Ampelokipoi-Imittos High Precipitation Ampelokipoi-Imittos Low Precipitation 1 8 validated link1 validated link validated link1 validated link Σχήµα : Επαλήθευση αποτελεσµάτων στις Ζεύξεις Μενίδι-Θρακοµακεδόνες και Αµπελόκηποι-Υµηττός High Precipiation 3 1 validated Low Precipiaton 3 1 validated x1 Σχήµα 7: Χρήση παραµέτρων της ζεύξης Μενίδι Άνω Λιόσια για προσδιορισµό έντασης βροχής µε δεδοµένα ζεύξης Αµπελόκηποι Υµηττός. 7

8 Αυτό βέβαια σχετίζεται µε το πώς καταγράφονται τα δεδοµένα της µικροκυµατικής ζεύξης, της χωροταξίας των σταθµών ως προς τις ζεύξεις καθώς και λόγω της χρονικής ασυµφωνίας των αρχικών δεδοµένων. Στο Σχήµα 7 παρουσιάζεται ο έλεγχος που έγινε για τη διερεύνηση της δυνατότητας γενίκευσης των αποτελεσµάτων µε χρήση του ζεύγους των παραµέτρων a,b που προσδιορίστηκαν από τα δεδοµένα της ζεύξης Μενίδι Άνω Λιόσια για τον προσδιορισµό της έντασης της βροχής χρησιµοποιώντας δεδοµένα από τη ζεύξη Αµπελόκηποι Υµηττός. Οι δύο ζεύξεις που επιλέχτηκαν έχουν παραπλήσια χαρακτηριστικά (συχνότητα, µήκος, πόλωση). 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα πρώτα αποτελέσµατα της εργασίας αυτής έδειξαν ότι είναι δυνατή η χρήση των δεδοµένων από τις µικροκυµατικές ζεύξεις των δικτύων κινητής τηλεφωνίας για την εξαγωγή περιβαλλοντολογικών πληροφοριών σε πραγµατικό χρόνο. Η χρήση αυτών των δεδοµένων µπορεί να φανεί πολύ χρήσιµη ειδικά σε περιοχές που η µέχρι τώρα παρακολούθηση των περιβαλλοντικών συνθηκών δεν ήταν εφικτή. Η δυνατότητα µεγάλης χωρικής ανάπτυξης, το µικρό ύψος µετρήσεων, ο µεγάλος τους αριθµός και η πυκνότητα των ζεύξεων, το µηδενικό κόστος συντήρησης, καθιστούν τις µικροκυµατικές ζεύξεις ένα πιθανά σηµαντικό µέσο µέτρησης περιβαλλοντολογικών συνθηκών. Η περεταίρω ανάπτυξη αυτής της εργασίας έχει ως στόχο τον καθορισµό των παραµέτρων (υγρασία και θερµοκρασία) που επηρεάζουν τα αποτελέσµατα καθώς τον προσδιορισµό των παράπλευρων παρεµβολών που είναι δεδοµένο ότι εισάγουν θόρυβο στα δεδοµένα ισχύς των ζεύξεων. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Οι συγγραφείς θέλουν να ευχαριστήσουν τη ιεύθυνση ικτύου Πρόσβασης & Μετάδοσης της COSMOTE για τη συνεργασία και την παροχή δεδοµένων.. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Alpert, P., Raytisfeld, A., Firsten, A., David, N., Goldshtein, O., Messer, H., and Zinevich, A., 7. Rainfall monitoring by cellular networks. Geophysical Research Abstracts, 9, 115. Collier, C.G., Applications of Weather Radar Systems. Ellis Horwood, Chichester, 9 pp. Holt, A.R., Rahimi, A.R., Kuznetsov, G.G., 3. A comparison of the use of dual-frequency and single-frequency attenuation for the measurement of path-averaged rainfall along a microwave link, IEE Proceedings: Microwaves, Antennas and Propagation, 15 (5), Kramer, S., Verworn, H.R., Redder, A., 5. Improvment of X-band raindar rainfall estimates using microwave link. Atmospheric Research, 77, Messer, H. A., A. Zinevich, and P. Alpert, : Environmental monitoring by wireless communication networks. Science, 31, 713. Rahimi, A.R., Upton, G.J.G., and Holt, A.R.,. Dual-Frequency links a complement to gauges and radar for the measurement of rain. Journal of Hydrology, 88,