Als beheerder stelt u specifieke eisen aan de actualiteit en nauwkeurigheid van neerslaginformatie. Om bijvoorbeeld het functioneren van een systeem te controleren, hebt u nauwkeurige en gedetailleerde neerslaginformatie nodig. Om een systeem te sturen, hebt u juist actuele neerslaginformatie nodig. Ook de neerslagvariatie in ruimte en tijd is relevant.

Temporele resolutie: nauwkeurigheid in de tijd

De temporele resolutie is een maat voor de nauwkeurigheid in de tijd. De tijd tussen twee opeenvolgende metingen op dezelfde locatie bepaalt de temporele resolutie. Bij het meten van neerslag op één plek (neerslagmeter) is de temporele resolutie gelijk aan het verschil in tijd tussen twee opeenvolgende waarnemingen. De temporele resolutie van een neerslagradar is afhankelijk van de wijze waarop de radar in de atmosfeer kijkt. Een radar draait rond en zendt onder verschillende hoeken pulsen uit. Dit kost tijd en heeft dus invloed op de temporele resolutie. De snelheid van het draaien en de bandbreedte van de hoeken bepalen de temporele resolutie. Tabel A¹ geeft voor de verschillende typen radar de temporele resolutie weer.

Tabel A Overzicht van resoluties en bereik van de gangbare neerslagradars (Bron: Thorndahl et al. 2017)
X-band (lokale radar)	C-band (KNMI)	S-band (buitenland)
Temporele resolutie (minuten)	1 - 5	5 - 10	10 - 15
Ruimtelijke resolutie (m)	100 - 1.000	250 - 2.000	1.000 - 4.000
Bereik (km)	30 - 60	100 - 130	100 - 200

Ruimtelijke resolutie

De ruimtelijke resolutie (afstandsresolutie) geeft informatie over de ruimtelijke verdeling van de neerslag. Een neerslagmeter meet alleen de gevallen neerslag op die ene locatie (puntneerslagmeting). De hoeveelheid neerslag die u hiermee meet, heeft dus een beperkte ruimtelijke resolutie. Deze is niet meer representatief voor de gevallen neerslag op een locatie kilometers verderop. Bij een radar is de ruimtelijke resolutie onder andere een functie van de pulslengte en loopt voor de lokale radars die we in Nederland gebruiken terug tot 100 m (zie tabel A).

De ruimtelijke resolutie is belangrijk om modellen en hydraulische berekeningen te kunnen begrijpen en verbeteren^{2, 3, 4}. Denk bijvoorbeeld aan overstromingen, piekafvoeren, rioolinloop en overstortingen. In figuur A^{1, 5} ziet u radarbeelden van een deel van de stad Aalborg (Denemarken) voor vier verschillende ruimtelijke resoluties. Met een ruimtelijke resolutie van 100 m krijgt u een veel betere benadering van de verdeling van de neerslag over het gebied dan met een resolutie van 2.000 m. Dit is van belang wanneer u ruimtelijke neerslaginformatie gebruikt in rekenmodellen.

Figuur A Radarbeelden voor een deel van de stad Aalborg in Denemarken. De ruimtelijke resolutie varieert van 100 tot 2.000 m (Bron: Nielsen et al. 2014 en Thordahl 2017)

Typen neerslagmeters en -radars

Er zijn veel soorten neerslagmeters beschikbaar. In tabel B ziet u een overzicht van de meestgebruikte typen meters en radars in Nederland met hun belangrijkste kenmerken. Via de links in de tabel vindt u meer informatie over de betreffende apparatuur.

Tabel B Overzicht meestgebruikte neerslagmeters en -radars met belangrijkste kenmerken
Type	Kosten (*)	Nauwkeurigheid	Onderhoud (*)	Opmerkingen
Handneerslagmeter KNMI	++	++	++	Meet alleen dagsommen Afhankelijk van derden (dagelijkse handeling in situ) Directe neerslagmeting
Automatische neerslagmeter KNMI	++	++	++	Meetwaarden cumulatief per 10 minuten Directe neerslagmeting
Kantelbakneerslagmeter	o	+	-	Onderhoudsgevoelig door grotere kans op verstopping Onnauwkeurig bij zeer lage en hoge neerslagintensiteiten
Optische disdrometer	o	o	+	Groot meetbereik Herkent type neerslag
Akoestische neerslagmeter	++	o	+	Groot meetbereik Informatie over druppelgrootte
Weegneerslagmeter	-	++	o	Geschikt om sneeuw te meten
Amateurweerstation	++ (**)	o	++ (**)	Onderhoud afhankelijk van derden
C-band radar (KNMI)	++ (**)	+	++ (**)	Groot meetbereik Onderhoud en beschikbaarheid data in handen van KNMI
X-band radar (lokale radar)	--	+	--	Hoge resolutie in tijd én ruimte Specialistisch onderhoud Zendvergunning nodig

(*) Gebaseerd op het gebruik van de data door een beheerder.
(**) De beheerder koopt de apparatuur niet zelf, maar gebruikt de data van het KNMI of een andere aanbieder.

Welke meetapparatuur of neerslaggegevens u kiest, is afhankelijk van de informatie die voor een specifieke beheertaak nodig hebt. In de praktijk combineert u vaak lokale meetgegevens en radarbeelden. Hiermee krijgt u een kwalitatief hoogwaardig, vlakdekkend neerslagbeeld dat voor de meeste toepassingen in het stedelijk waterbeheer geschikt is.

Neerslag kent meerdere verschijningsvormen, zoals regen, hagel, sneeuw en dauw. Voor het functioneren van een stedelijk watersysteem is vooral regen belangrijk. Maar de hoeveelheid smeltwater na een periode met sneeuw kan voor een aanzienlijke instroom zorgen.

¹ Thorndahl S., Einfalt T., Willems P., Nielsen J. E., ten Veldhuis M.-C., Arnbjerg-Nielsen K., Rasmussen M. R. & Molnar P. (2017). Weather radar rainfall data in urban hydrology. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 21 (3), 1359 – 1380. doi: 10.5194 / hess-21-1359-2017.
² Ochoa-Rodriguez S., Wang L.-P., Gires A., Pina L. R., Reinoso Rondinel R., Bruni G., Ichiba A., Gaitan S., Cristiano E., van Assel J., Kroll S., Murla-Tuyls D., Tisserand B., Schertzer D., Tchiguirinskaia I., Onof C., Willems P. & ten Veldhuis J. A. E. M.-C. (2015). Impact of spatial and temporal resolution of rainfall inputs on urban hydrodynamic modelling: a multi-catchment investigation. Journal of Hydrology, 531 (2), 389 – 407. doi: 10.1016 / j.jhydrol.2015.05.035.
³ Ochoa-Rodriguez S., Wang L.-P., Willems P. & Onof C. (2019). A review of radar-rain gauge data merging methods and their potential for urban hydrological applications. Water Resources Research, 55 (8), 6356 >– 6391. doi: 10.1029 / 2018WR023332.
⁴ Rico-Ramirez M. A., Liguori S. & Schellart A. N. A. (2015). Quantifying radar-rainfall uncertainties in urban drainage flow modelling. Journal of Hydrology, 528, 17 – 28. doi: 10.1016 / j.jhydrol.2015.05.057.
⁵ Nielsen J. E., Thorndahl S. & Rasmussen M. R. (2014). A numerical method to generate high temporal resolution precipitation time series by combining weather radar measurements with a nowcast model. Atmospheric Research, 138, 1 – 12. doi: 10.1016 / j.atmosres.2013.10.015.

X-band radar