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mm91

influence du pas de mesure sur la vitesse du vent

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Location : Gif sur Yvette (plateau, alt. 163 m). NO Essonne. 30 Km SO de Paris.

A partir de fichiers Weatherlink (.wlk) dune station Vantage pro jai cherché linfluence du pas de mesure sur les mesures de vitesse du vent.

(fichiers fournis par un météo amateur qui se reconnaîtra peut-être ici. Personnellement je nai pas de station Vantage pro).

Dans un fichier Excel, jai pris successivement :

- toutes les mesures (pas de 1 mn)

- 1 mesure sur 5 (équivalent à un pas de 5 mn)

- 1 mesure sur 15 (équivalent à un pas de 15 mn)

- 1 mesure sur 60 (équivalent à un pas de 1 heure)

Les résultas sont les suivants :

Sur une journée :

1er Avril 2007 : rafale max (Hi Speed) :30.6Km/h (moyenne : 11.7)

1er Avril 2007 moyenne de toutes les minutes (1440 mesures) : 6.961, max 24.1

1er Avril 2007 moyenne de toutes les 5 minutes (288 mesures) : 6.912 (- 0.7%), max 19.3

1er Avril 2007 moyenne de toutes les 15 minutes (96 mesures) : 7.116 (+ 2.2%), max 17.7

1er Avril 2007 moyenne de toutes les heures (24 mesures): 7.371 (+ 5.9%)

Sur un mois :

Avril 2007 : rafale max (Hi Speed) :51.5Km/h (moyenne : 9.95)

Avril 2007 moyenne de toutes les minutes (43200 mesures) : 5.873, max : 35.4

Avril 2007 moyenne de toutes les 5 minutes (8640 mesures) : 5.663 (- 3.6%), max : 33.8

Mai 2007 : rafale max (Hi Speed) : 80.5Km/h (moyenne : 14.47)

Mai 2007 moyenne de toutes les minutes (44640 mesures) : 8.814, max : 51.5

Mai 2007 moyenne de toutes les 5 minutes (8928 mesures) : 8.827 (+ 0.14%), max 51.5

Mes commentaires :

1/

sur une journée, même en ne faisant quune mesure par heure, la moyenne est juste à 6% près

avec une mesure par 5 mn la moyenne est juste à 0.7% près.

A plus forte raison sur un mois.

(Sur une heure, entre un pas de 1 mn et un pas de 5 mn la moyenne est juste à 1.4% près, mais je nai fait quun essai)

2/

avec une mesure par minute la rafale max est fausse.

A plus forte raison avec un pas supérieur.

3/

si lon ne mesurait que les rafales, les moyennes de la vitesse du vent seraient fausses.

Ces résultats sont parfaitement conforme à la statistique.

Les possesseurs de Vantage pro qui enregistrent au pas de 1 mn (ou moins), peuvent faire ces essais..

Le plus long est de faire le fichier Excel en ne conservant quune mesure sur 5, sur 15 et sur 60.

Je lai fait manuellement, mais cela peut se faire automatiquement.

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Location : Sciez

Ces résultats sont parfaitement conforme à la statistique.

Ces résultats sur la vitesse moyenne du vent sont effectivement conformes au principe de l'échantillonnage.J'aimerai toutefois préciser le mode de fonctionnement de la Vantage Pro en ce qui concerne l'échantillonage de la vitesse du vent, qui est un peu différent que de mesurer une valeur ponctuelle au moment de la capture - "valeur ponctuelle 1 minute" que tu simules en faisant ton ré-échantillonage dans ton tableau Excel :

en interne, la console effectue une mesure de vent toutes les 2.5 secondes. Quel que soit le pas de mesure utilisé, la valeur du vent capturée par Weatherlink sera toujours la moyenne de toutes les mesures individuelles (2.5s) de la période et non pas une mesure ponctuelle.

Idem pour la rafale max : celle-ci sera toujours la valeur max de toutes les mesures (2.5 s) effectuées durant la période de capture.

Les valeurs que tu montres ci-dessus pour un jour ou pour un mois ont été obtenues en ré-échantillonant des mesures de vent capturées initialement toutes les minutes.

Par contre en comparant les valeurs capturées par plusieurs consoles "écoutant" le même anémomètre et réglées avec des pas de mesure différents, on devrait retrouver rigoureusement les mêmes moyennes pour un jour ou pour un mois (mise à part peut-être des erreurs d'arrondis) et on devrait retrouver aussi les mêmes rafales max (du jour ou du mois) quel que soit le pas de mesure utilisé.

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Location : Gif sur Yvette (plateau, alt. 163 m). NO Essonne. 30 Km SO de Paris.

Ces résultats sur la vitesse moyenne du vent sont effectivement conformes au principe de l'échantillonnage.

J'aimerai toutefois préciser le mode de fonctionnement de la Vantage Pro en ce qui concerne l'échantillonage de la vitesse du vent, qui est un peu différent que de mesurer une valeur ponctuelle au moment de la capture - "valeur ponctuelle 1 minute" que tu simules en faisant ton ré-échantillonage dans ton tableau Excel :

Je suis daccord, sil savère effectivement que les mesures à 1mn ne sont pas des mesures ponctuelles, cela signifie que ma « démonstration » est moins probante
en interne, la console effectue une mesure de vent toutes les 2.5 secondes. Quel que soit le pas de mesure utilisé, la valeur du vent capturée par Weatherlink sera toujours la moyenne de toutes les mesures individuelles (2.5s) de la période et non pas une mesure ponctuelle.

Idem pour la rafale max : celle-ci sera toujours la valeur max de toutes les mesures (2.5 s) effectuées durant la période de capture.

Es-tu sûr que la console reçoit bien une mesure toutes les 2.5 secondes, et que cest elle qui en déduit la rafale max et la vitesse ?Je pensai que cétait lanémomètre lui-même qui faisait cela.

Cela permettait de transmettre à la console beaucoup moins de données et à une fréquence moindre (économie de consommation de lanémomètre)

Par contre en comparant les valeurs capturées par plusieurs consoles "écoutant" le même anémomètre et réglées avec des pas de mesure différents, on devrait retrouver rigoureusement les mêmes moyennes pour un jour ou pour un mois (mise à part peut-être des erreurs d'arrondis) et on devrait retrouver aussi les mêmes rafales max (du jour ou du mois) quel que soit le pas de mesure utilisé.

Je ne suis pas trop daccord (ou je nai pas bien compris) avec ce que tu dis devoir trouver,mais justement il faut faire cet essai :

entrer dans un tableau Excel toutes les mesures toutes les 2.5 secondes (si possible), et faire les max et les moyennes avec différents pas déchantillonnage.

(sur un mois ça fait plus dun million de mesures! mais on peut se limiter à un jour (34560 mesures), la démonstration resterait probante).

Si quelquun peut me fournir un tel fichier, je suis très intéressé.

Le but de ce post nest pas tant de savoir comment fonctionne telle ou telle station, mais de chercher à faire la démonstration de ce que dit la statistique, à savoir :

1/ on ne peut pas calculer une moyenne avec que des max.

2/ si le nombre déchantillon nest pas trop faible par rapport au nombre de mesures, la moyenne des échantillons est égal à la moyenne des mesures.

(mon PC qui ne reçoit quune mesure ponctuelle toutes les 5 mn donne une moyenne journalière juste).

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Location : Sciez

Es-tu sûr que la console reçoit bien une mesure toutes les 2.5 secondes, est que c’est elle qui en déduit la rafale max et la vitesse ?

Je pensai que c’était l’anémomètre lui-même qui faisait cela.

Cela permettait de transmettre à la console beaucoup moins de données et à une fréquence moindre (économie de consommation de l’anémomètre)

Oui, j'en suis sûr. Il suffit d'ailleurs de regarder l'indicateur de réception de données sur la console pour voir qu'il se déclenche toutes les 2.5 secondes ( pour être plus précis, toutes les 2.3 à 3 secondes, selon l'ID assigné à l'anémomètre - chaque ID ayant une période de transmission légèrement décalée) et de regarder simplement la valeur de vitesse du vent changer en conséquence avec cette même fréquence.
Je ne suis pas trop d’accord (ou je n’ai pas bien compris) avec ce que tu dis devoir trouver,

mais justement il faut faire cet essai :

entrer dans un tableau Excel toutes les mesures toutes les 2.5 secondes (si possible), et faire les max et les moyennes avec différents pas d’échantillonnage.

(sur un mois ça fait plus d’un million de mesures! mais on peut se limiter à un jour (34560 mesures), la démonstration resterait probante).

Avec Weatherlink, le pas de mesure le plus court est de 1 minute... Il n'y a pas moyen d'avoir facilement sous forme de tableau les données individuelles de toutes les mesures à 2.5 secondes. Toutefois, la documentation de la Vantage indique bien que pour le vent, c'est bien la moyenne de toutes les mesures effectuées toutes les 2.5 secondes qui est enregistrée dans le datalogger (et dans Weatherlink) entre deux captures; et pour la valeur de rafale ; c'est la valeur maximum mesurée durant l'intervalle.
Le but de ce post n’est pas tant de savoir comment fonctionne telle ou telle station, mais de chercher à faire la démonstration de ce que dit la statistique, à savoir :

1/ on ne peut pas calculer une moyenne avec que des max.

C'est tellement évident que je suis étonné que tu précises cela... Pourrait on par exemple calculer une température moyenne en ne mesurant que les valeurs maximum ?

2/ si le nombre d’échantillon n’est pas trop faible par rapport au nombre de mesures, la moyenne des échantillons est égal à la moyenne des mesures.

(mon PC qui ne reçoit qu’une mesure ponctuelle toutes les 5 mn donne une moyenne journalière juste).

J'ai bien compris ce point, mais comme tu utilises des données de vent de la Vantage Pro, je voulais bien préciser que pour ce paramètre et pour cette station, la valeur capturée n'est pas une valeur ponctuelle et donc que ton raisonnement n'était pas applicable aux mesures de vent de la VP2.

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Location : Gif sur Yvette (plateau, alt. 163 m). NO Essonne. 30 Km SO de Paris.

OK JackT,

Et tout cela me conforte dans ma motivation à trouver un fichier comportant des mesures de vent toutes les 2.5 secondes (environ) sur une journée (environ)

Ou une mesure par minute ponctuelle pendant une journée ou plus.

Il y avait eu déjà une discussion sur ce sujet et un météo-amateur (je ne sais plus lequel) était équipé dun anémomètre et de linformatique nécessaire à lenregistrement dun tel fichier.

Je renouvelle donc mon appel.

Merci.

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Je trouve ce sujet très intéressant, et dans un certain sens, j ai moi aussi étudié l influence qu avait le pas d enregistrement sur mes mesures, à l aide d une WMR200.

Mes résultats sont toutefois assez différents des tiens, certainement à cause du mode de fonctionnement de ma station, très différent de celui d une VP2.

Pour ma part, une seule mesure était prise en compte, avec un pas variant de 1 à 15 minutes, j ai ensuite comparé ces résultats avec une station proche de chez moi qui affiche généralement des mesures similaires.

J ai obtenu des résultats assez éloignés de la réalité, du moins un écart bien supérieur au 0.7% que tu as obtenus.

Du point de vue "statistique", il est évident que plus on diminue le nombre de mesures initiales, et plus les résultats sont peu fiables, ce que ton essai donne aussi.

Toutefois, si la VP2 génère d elle même un premier traitement dans les mesures, j imagine qu il a énormément d influence sur le test lui même.

Je pense également que cet essai, pour être vraiment probant, doit être effectué avec des conditions de vent les plus changeantes possibles, en cas de vent "stable" et "régulier", les mesures seront évidemment beaucoup plus proches de la réalité...

Un essai ce WE, avec les vents forts annoncés (85kmh déjà ce soir en Bretagne) mettrait certainement en évidence l influence du pas de mesure sur la précision de la mesure...

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Location : st yrieix le déjalat (19) 750 m / 1700 mm annuel

Il me semble que sur la vp2 le pas n'a pas d'incidence sur la vitesse du vent car la vitesse max affichée sur la console sera la meme qui sera retenue en max meme avec un pas de 15 min.

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