Cet article fait partie du dossier : L'imagerie et les données satellitaires pour l'observation du territoire
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Le replay du webinaire consacré au projet est disponible.
La gestion de l’éclairage artificiel nocturne permet de répondre à des enjeux à la fois énergétiques, économiques, de sécurité, de biodiversité, de cadre de vie.
Impliqué sur les sujets liés à l’éclairage public et dans l’analyse d’images satellites au service de l’aménagement du territoire, le Cerema a accompagné des collectivités de différentes tailles dans leur démarche d’analyse et de réduction des nuisances lumineuses pour le maintien de la biodiversité.
L’imagerie satellite pour analyser la radiance à l’échelle du quartier ou de la ville
Pour aider les collectivités à avoir un état des lieux de la lumière émise à l'échelle des quartiers, des communes et des villes, le Cerema avec le soutien de la DGALN (Direction Générale de l'Aménagement, du Logement et de la Nature du ministère en charge de l'environnement), a produit des cartographies départementales de la radiance nocturne vue du ciel à la résolution spatiale de 130 m x 130 m.
Ces cartes sont basées sur les images nocturnes acquises en 2018 dans un cadre expérimental par le satellite chinois LuoJia 1-01 , qui permettent d’obtenir un proxi de la quantité de lumière émise par quartier, et de cibler les points de pression importants de l’éclairage sur la biodiversité. Ces images fournissent d’excellentes indications qualitatives sur les secteurs les plus densément équipés en sources lumineuses, et donc les plus exposés à la pollution lumineuse et à ses impacts sur la biodiversité.
Ces analyses peuvent orienter les choix d’adaptation et de rénovation de l’éclairage nocturne. Elles sont précieuses pour cibler des zones à enjeux afin de réaliser des études de terrain.
Ces images ont été traitées et compilées pour obtenir un niveau de radiance pour chaque pixel : un travail de correction a été effectué, par exemple pour retirer les nuages et affiner les aspects radiométrique et géométrique. L’intégralité de la méthodologie appliquée est présentée dans le rapport d’étude disponible en bas de cet article.
A partir de ces données, il est possible de croiser la cartographie de radiance nocturne avec des données de biodiversité pour identifier les secteurs les plus impactés par la lumière artificielle nocturne, et ainsi localiser les espaces prioritaires de préservation et de restauration de l’obscurité dans les secteurs à enjeux de biodiversité, par exemple dans une démarche de trame verte et bleue nocturne.
Trois territoires tests pour une analyse au niveau de la parcelle
Ces informations fournissent une cartographie de la luminosité nocturne à l’échelle supracommunale, qui permet d’identifier les secteurs où intervenir en priorité.
Une analyse plus approfondie a été effectuée, entre autres, sur trois territoires de la Métropole Aix-Marseille-Provence :
- Un territoire à la jonction entre la mer et un grand étang terrestre (étang de Berre), notamment utilisé comme couloir de déplacement par des espèces migratrices traversant la Méditerranée
- Un territoire parcouru par plusieurs cours d’eau, où l’analyse s’est focalisée sur le niveau d’exposition à la lumière artificielle desdits cours d’eau
- Un territoire périurbain dont l’extension se dirige vers les espaces naturels et agricoles périphériques, qui assurent une part importante de la perméabilité écologique du secteur
Dans plusieurs territoires, les informations tirées des images satellite ont été croisées avec les bases de données d’éclairage public pour permettre, par soustraction, d'identifier les sources d’éclairage privé dans les secteurs les plus éclairés la nuit.
Des visites de site ont également été réalisées pour mettre à jour la configuration des lieux par rapport à la cartographie satellitaire de 2018 et caractériser les sources lumineuses. Des propositions d’adaptation des installations d’éclairage public et de sensibilisation des gestionnaires d'éclairage privé ont ensuite pu être formulées à la collectivité.
A l’échelle d’un quartier de la métropole de Nice Côte d’Azur, le croisement avec les données des fichiers fonciers sur l’occupation des parcelles a permis d’identifier les parcelles, publiques et privées, les plus émettrices dans les zones à fort enjeux de biodiversité.
Précautions, limites et perspectives :
Les cartographies datent de 2018 car le satellite n’a été en fonctionnement que cette année-là. Ceci implique des différences avec la situation actuelle, liées notamment aux travaux de rénovation de l’éclairage, et à l’urbanisation de nouveaux secteurs. Ces cartes restent cependant un bon outil de pré-diagnostic de la trame noire actuelle, car l’éclairage artificiel nocturne évolue à un rythme modéré.
Certains départements français ne sont pas disponibles en raison de l'absence d’acquisitions satellitaires ou de la présence de nuages (frange Ouest de la France et DROM). Au total, 80 départements français ont été traités et livrés.
Il faut également noter que les valeurs absolues ne doivent pas être utilisées pour des comparaisons quantitatives, du fait des limitations liées à l'observation depuis le ciel (angle et heure de prise de vue, météo, etc.). Les sources lumineuses individuelles ne peuvent pas non plus être distinguées à cette échelle (130 m).
Le Cerema étudie la possibilité d’utiliser d’autres données plus récentes pour approfondir le sujet. En effet, de nouvelles données satellitaires plus précises (10 m) sont disponibles depuis 2021 avec l’arrivée du satellite SDGSAT-1. Le satellite Jilin, qui permet d’identifier des sources lumineuses ponctuelles, fournit également des acquisitions payantes à 90 cm de résolution spatiale, ce qui permet d’identifier des sources lumineuses ponctuelles.
Pour les acteurs souhaitant une approche différente ou plus poussée que le premier niveau d’analyse offert avec cette cartographie, plusieurs sociétés privées françaises proposent des alternatives et produits complémentaires, basés sur différentes sources de données : cartes de pollution lumineuse qui intègrent le paramètre de diffusion atmosphérique, données satellitaires plus précises, plus récentes, faisant l'objet de mise à jour et permettant ainsi un suivi temporel, etc.
RessourceS
Webinaire éclairage nocturne et observation satellitaire
Webinaire de présentation des cartographies départementales de la radiance nocturne produites par le Cerema à partir des données du satellite LuoJia1.
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