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Clutter ou la poutze dans le signal radar météo
Le radar est un instrument de télédétection très sophistiqué. En tirer l'intensité des précipitations n'est pas une tâche aisée. Afin de pouvoir observer ce qui nous intéresse, il est nécessaire d'interpréter correctement les mesures et d'éliminer tout ce qui n'est pas hydrométéores. C'est ce que l'on appelle dans notre jargon clutter, autrement dit les signaux parasites.
Tout ce qui brille n'est pas de l'or
En regardant l'image radar ci-dessous, on pourrait penser que ce qui est représenté sous forme d'échos radar est une forme d'hydrométéore comme la pluie ou la neige. Cependant, après une observation plus approfondie, vous remarquerez peut-être que la structure représentée n'est pas typique d'un champ de précipitations. C'est en fait ce qu'on appelle dans le jargon le clutter - un terme anglais qui signifie désordre/fouillis- et dans le domaine des radars météorologiques, il indique l'ensemble des signaux renvoyés par des cibles non météorologiques.
Alors, quel signal enlever ?
En fonction du type de radar, le clutter a une définition différente. Par exemple, dans le cas des radars utilisés dans l'aviation, ce qui est d'origine météorologique est défini comme du clutter, alors qu'en météorologie c'est exactement l'inverse. Dans le domaine de l'ornithologie, l'étude des mouvements des oiseaux à l'aide de radar, le clutter sera évidemment donné par tout ce qui n'est pas un oiseau. Dans ce cas, il s'agira plutôt du sol et des diverses constructions que l'on y trouve telles que des bâtiments ou des poteaux.
Et voici la solution...
L'avènement de la technologie de double polarisation dans les systèmes radar a permis d'augmenter la précision de l'algorithme utilisé pour éliminer le clutter. Grâce à elle, il a été possible d'introduire de nouveaux critères pour la classification du signal. L'algorithme classe le signal radar en quatre catégories : précipitations, "zone sèche", signal dû à une source de transmission externe et clutter. Différents paramètres sont comparés à certains seuils afin de pouvoir discerner les différents types de signaux. Par exemple le test Doppler, basé sur la vitesse de l'écho radar : si l'écho radar est en mouvement, le signal est alors classé comme précipitation.
...mais tout le clutter n'est pas parasitaire
Bien que le clutter complique l'exercice consistant à voir ce que nous voulons voir à travers la jungle des échos renvoyés vers notre radar, une application intéressante qui implique directement le clutter permet de surveiller la stabilité d'un système radar. En supposant en fait que le clutter soit relativement stable, des sauts soudains dans son intensité pourraient indiquer une erreur dans le canal de l'émetteur-récepteur.
Et cette citation en guise de conclusion
“La perfection est atteinte, non pas lorsqu'il n'y a plus rien à ajouter, mais lorsqu'il n'y a plus rien à retirer.”
Antoine de Saint-Exupéry
Pour les plus curieux
Germann, U.; Joss, J. Operational measurement of precipitation in mountainous terrain. In Weather Radar: Principles and advanced applications; Meischner, P. (Ed.); Springer: Berlin, Germany:, 2004; pp. 52-77.