Cet article fait partie du dossier : L'imagerie et les données satellitaires pour l'observation du territoire
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Les fortes chaleurs, dont on s'attend à les voir augmenter dans le contexte du changement climatique, ont des impacts sur la santé des habitants, en particulier dans les villes où le phénomène d'îlot de chaleur est perceptible surtout la nuit. Les villes souhaitent prendre en compte cette menace, notamment en agissant sur les espaces publics : rénovation de grandes artères, des cours d’écoles, de parcs ou de places...
Pour engager des politiques efficaces, les collectivités font encore face à des difficultés méthodologiques à trois étapes :
- Le diagnostic de la surchauffe urbaine : identifier les zones sujettes à la surchauffe et les raisons de la surchauffe ;
- La conception et l’évaluation de solutions d'aménagement ;
- La gestion des crises : lors de vague de chaleur, comment identifier les quartiers et logements les plus vulnérables pour cibler l’information et la prévention ?
Après une introduction et la définition des concepts, le Cerema a présenté des mises en situation qui ont permis de tester l'applicabilité des méthodes détaillées lors de cette journée.
Session 1 - Utilisation des images satellitaires dans l’infrarouge thermique
Potentiel et limites des images IRT disponibles
L'Onera (centre français de recherche en aérospatiale) a présenté les différentes sources de données IRT, des mesures au sol aux images satellites, et leurs spécificités respectives. L’exposé s’est concentré sur les images satellites en présentant les données disponibles en fonction de leur définition spatiale et temporelle ainsi que les précautions à prendre pour leur exploitation pour la microclimatologie urbaine, soulignant les spécificités du tissu urbain (forme urbaine, variabilité des matériaux) et les niveaux de précision que l’on peut attendre. Le projet DIAMS a notamment pour ambition d’améliorer le traitement de ces images urbaines et faciliter leur utilisation dans les études.
Exemple d’étude utilisant les images satellitaires (Ville de Denain)
Kermap a exposé comment la société utilise les images satellite infrarouge dans sa pratique d’analyse des variations climatiques locales et de conseil auprès des collectivités. Ces images satellites sont couplées à la carte LCZ (dans sa version détaillée ou simplifiée), à des informations de relevés de température de l’air et modèle AROME de prédiction proposés par Météo France. L’objectif de cette démarche est de comprendre les mécanismes de développement des ICU/IFU, de les identifier, les localiser au sein des tissus urbains étudiés.
Au-delà des valeurs de températures données par les images, elle a notamment mis l’accent sur l’intérêt de ces dernières pour engager la discussion et conduire à des décisions, comme définir des orientations d’aménagement dans le but de réduire ces phénomènes. Ces aménagements peuvent porter sur la végétalisation des espaces, la gestion des ombrages ; mais aussi sur la gestion de l’eau en ville, et le choix des types de revêtements urbains.
Session 2 - Les études morpho-climatiques et les mesures de terrain
Approches par analyse de la morphologie urbaine et de l’occupation des sols
Après une définition des approches morpho-climatiques, le Cerema a fait un focus sur e référentiel des Local Climate Zones (LCZ), établi par Stewart & Oke en 2012, et l’approche développée par le Cerema, issue de plusieurs projets de recherche dont le projet R&D SatLCZ labellisé Space Climate Observatory (SCO) par le CNES, qui a abouti à une mise à l’opérationnel de la méthode, et qui s’est poursuivi par la réalisation d’une production nationale de données LCZ.
L'application à la ville de La Roche-sur-Yon a été présentée, avec un croisement de ces données LCZ avec la vulnérabilité socio-économique des populations ou la cartographie des "lieux sensibles" qui peuvent accueillir ces populations vulnérables.
Les différentes approches de mesure in situ
Le LIED, ESIEE Paris a présenté les méthodes de mesure in situ du microclimat urbain. La mesure peut cibler différents indicateurs (e.g. température de surface, température de l’air, stress thermique, …). Les mesures fixes permettent une collecte de données continue dans le temps pendant une période plus ou moins longue, mais ponctuelle dans l’espace.
A l’inverse, les mesures mobiles permettent une collecte de données de continue dans l’espace sur des distances plus moins importantes, mais ponctuelles dans le temps. Différentes échelles sont rencontrées, allant du démonstrateur de matériaux au réseau de capteurs urbains à l’échelle d’un quartier ou d’une ville. Il a notamment souligné la difficulté de s’assurer de mesures fiables et de conduire des expérimentations permettant d’évaluer l’impact de solutions de rafraichissement urbain. Cela requiert notamment l'application de différentes corrections des données.
La pause de midi a été l’occasion de visiter le démonstrateur Roofscape sur les toits de l’Académie du climat.
Session 3 - La simulation microclimatique
Les différentes approches de simulation
Le Cerema et le CETHIL – Université Claude Bernard Lyon1 ont fait un état de l’art des différentes solutions pour simuler numériquement le microclimat urbain à différentes échelles, en insistant sur les hypothèses faites par les modèles et le manque de validation de la plupart d’entre eux. Le projet DIAMS a proposé une démarche de validation des modèles et un benchmark de comparaison.
La place de la simulation dans l’étude de projet
ACTIERRA a conclu la journée par un état des lieux de la pratique de simulation microclimatique d’ACTIERRA, en fonction des enjeux des projets et des moyens disponibles. Elle a également exposé en quoi il était nécessaire, pour un bureau d’étude, de bien maitriser les hypothèses des modèles utilisés, pour une aide à la décision éclairée.
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