Geostatistical interpolation of radio-electric exposure levels
Interpolation de niveaux d'exposition aux émissions radioélectriques in situ à l'aide de méthodes géostatistiques
Résumé
Radioelectric norms give different limit values of the radioelectric exposure. Exposure levels measured near radio and telecommunication antennas are very small compared to values recommended by the "International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection". Today, persons near radio transmitters are seeking for the evaluation of exposure levels and the probability to exceed some threshold and not only the conformity to norms. Probabilistic framework with geostatistical methods is proposed that permits this evaluation. In this thesis we present an application of linear geostatistical methods, in particular the kriging method, for the estimation of the radioelectric levels of exposure starting from the output of a numerical model. The application of kriging with external drift to measurements obtained by a dosimeter is presented in this thesis. In these case studies, the Cauchy variogram model shows a good adequacy with the variability of the power density. A final application aims to evaluate the probability with which the exposure can exceed a determined threshold. We use two methods of non linear geostatistics, which require a Gaussian random function framework.. The practical implementation of these methods involves a transformation of the exposure to Gaussian values. A comparison between the probability of threshold exceedance obtained by application of the two methods on measurements is presented.
Les réglementations et normes radioélectriques précisent différentes valeurs limites d'exposition radioélectrique à ne pas dépasser. Les niveaux d'expositions constatés autour des antennes de radio et de télécommunications sont très en dessous des limites d'exposition recommandées par la commission de protection contre les rayonnements non-ionisants. Aujourd'hui, les personnes se trouvant à proximité des émetteurs radio ne cherchent plus simplement à vérifier la conformité aux normes. La demande porte sur l'évaluation du niveau d'exposition auquel ils sont soumis et la probabilité de dépassement d'un seuil donné. Le cadre probabiliste sur lequel sont fondées les méthodes géostatistiques offre la possibilité de répondre à cette question. Dans cette thèse nous présentons une application des méthodes géostatistiques linéaires ; en particulier le krigeage, pour l'estimation des niveaux d'exposition radioélectriques à partir d'un jeu de données simulées. Une application du krigeage avec dérive externe sur des mesures réelles est ensuite présentée. Dans ces applications, le modèle de variogramme de Cauchy montre une bonne adéquation avec la variabilité de la densité de la puissance. Un troisième exemple d'application a pour objectif d'évaluer la probabilité avec laquelle les niveaux d'exposition peuvent dépasser un seuil déterminé. Nous utilisons deux méthodes de la géostatistique non-linéaire basées sur un modèle "multigaussien" et comparons les résultats des calculs de probabilité de dépassement de seuil par ces deux méthodes sur un ensemble de mesures d'exposition prises dans le centre de la ville de Paris.
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