Viewshed Analysis of Campus Radio (Search FM 92.3Mhz) of Federal University of Technology, Minna, Niger State, Nigeria

Abstract

A Geographic Information System (GIS) viewshed is the result of a function that determines, given a terrain model, which areas on a map can be seen from a given point(s), line or area. In the communications industry, this function has been used to model radio wave coverage and to site transceiver towers for cellular phones. The aim of this research is to demonstrate the use of viewshed analysis in improving Frequency Modulated (FM) Radio signal reception in Minna Metropolis, Niger State, Nigeria. The map covering the study area was scanned and saved into the computer. Global Position System (GPS) coordinates acquired from the field were used for geo-referencing and digitization was performed using AutoCAD Land Development and Arc GIS 9.2 version, which gave the digital map showing the location of the Radio mast. In this work, measurement of electric field strength of FM radio signals from 92.3MHZ was carried out along streets Route A to Route E in Minna Metropolis. A Digital Signal Level Meter, GE-5499, covering the signal range of 30-120 dBμV, was used to measure the signals. The Easting, Northings, Altitude (E, N, and H) and also distance from the reference point (i.e., location of the Transmitting Antenna) were measured at every location using a GPS receiver. The parameters obtained were used to map the coverage areas of the Search FM radio signals in Minna Metropolis. It was observed that FM signal strength and speed are good and fast mainly around the mast, while other areas of considerable long distances have poor or no signal reception (Inverse Square Law). The results also showed that viewpoints on high peaks produce better visibility and signal reception than on lowlands in the line of sight analysis. Based on the analysis, it is recommended that radio masts should be installed at locations of high peaks where the line of sight will not be obstructed.

Un champ de vision du système d'information géographique (SIG) est le résultat d'une fonction qui détermine, étant donné un modèle de terrain, quelles zones sur une carte peuvent être vues à partir d'un ou de plusieurs points, lignes ou zones donnés. Dans l'industrie des communications, cette fonction a été utilisée pour modéliser la couverture des ondes radio et pour implanter des tours d'émetteurs-récepteurs pour les téléphones cellulaires. Le but de cette recherche est de démontrer l’utilisation de l’analyse du champ de vision pour améliorer la réception du signal radio modulé en fréquence (FM) dans la métropole de Minna, dans l'État du Niger, au Nigéria. La carte couvrant la zone d'étude a été scannée et enregistrée dans l'ordinateur. Les coordonnées du système de positionnement global (GPS) acquises sur le terrain ont été utilisées pour le géoréférencement et la numérisation a été effectuée à l’aide d'AutoCAD Land Development et de la version Arc SIG 9.2, qui a donné la carte numérique indiquant l'emplacement du mât radio. Dans ce travail, la mesure de l'intensité du champ électrique des signaux radio FM de 92,3 MHz a été effectuée le long des rues Route A à Route E à Minna Metropolis. Un mesureur de niveau de signal numérique, GE-5499, couvrant la plage de signal de 30 à 120 dBμV, a été utilisé pour mesurer les signaux. L'abscisse, l'ordonnée, l'altitude (E, N et H) ainsi que la distance par rapport au point de référence (c'est-à-dire l'emplacement de l'antenne émettrice) ont été mesurés à chaque emplacement à l'aide d'un récepteur GPS. Les paramètres obtenus ont été utilisés pour cartographier les zones de couverture des signaux radio Search FM à Minna Metropolis. Il a été observé que la force et la vitesse du signal FM sont bonnes et rapides principalement autour du mât, tandis que d'autres zones de distances considérables ont une réception de signal médiocre ou inexistante (loi du carré inverse). Les résultats ont également montré que les points de vue sur les hauts sommets produisent une meilleure visibilité et une meilleure réception du signal que sur les basses terres dans l'analyse de la ligne de visée. Sur la base de l'analyse, il est recommandé d'installer des mâts radio aux emplacements des pics élevés où la ligne de visée ne sera pas obstruée.