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Les élus et les urbanistes des collectivités ont besoin de disposer de données tangibles afin d’établir des politiques d’adaptation de la ville au changement climatique. Le LNE propose une solution permettant d’identifier les ilots de chaleur urbains, autrement dit les zones sensibles au phénomène de surchauffe lors des canicules ou fortes chaleurs, afin de désartificialiser et renaturer les villes.
Des causes de surchauffe multiples
Alors que la majorité de la population vit en zone urbaine, il y fait de plus en plus chaud et les conséquences négatives s’accentuent : risque sanitaire d’envergure en cas de canicule, inconfort dans les espaces publics extérieurs et les bâtiments, préjudice écologique lié à l’utilisation accrue de la climatisation, impact sur la biodiversité ou encore impacts économiques et sociaux dus à la désertification des centres-villes et à la baisse de fréquentation des commerces.
Les causes de la surchauffe urbaine sont multiples et sont liées à l’intervention humaine non maîtrisée, tels que les sols artificialisés, la diminution de l’albédo (indice de réfléchissement d'une surface) ou encore l’environnement urbain (concentration des bâtiments).
L’effet d’ilot de chaleur urbain induit
Constitués de pierre, de béton ou encore d’asphalte, les bâtiments, rues et routes reçoivent les rayons du soleil, retiennent la chaleur et la restituent la nuit. Celle-ci-pouvant de plus être piégée dans les rues étroites au lieu d’être ventilée en altitude, cet ensemble de facteur a pour conséquence d’augmenter et de maintenir à un niveau élevé les températures moyennes en ville par rapport aux zones rurales voisines. C’est ce que l’on appelle l’effet d’ilot de chaleur urbain (ICU).
Identifier les ICU pour réduire la chaleur
Repérer ces îlots thermiques, qui sont de fait des microclimats artificiels provoqués par les activités humaines, permet de mettre en place les différentes actions visant à réduire la chaleur : végétalisation- l’évapotranspiration des arbres contribuant à refroidir l’air, mise en place de revêtement clair ou encore désimperméabilisation des sols- sable, herbes, copeaux de bois remplaçant le bitume.
Prestation d’identification et classement des ilots de chaleur urbains
La mesure par thermographie est une technique qui permet d’identifier si une zone est un îlot de chaleur, de fraîcheur, ou encore une zone neutre.
À l’aide d’un capteur thermique embarqué dans un avion on réalise une thermographie aérienne : des images infrarouges du périmètre ciblé (centre-ville, aire urbaine…) sont enregistrées à une précision spatiale de 2 à 3 mètres au cours de 2 campagnes d’acquisition estivales :
- lors d’une nuit « normale » (non caniculaire),
- lors d’une nuit caniculaire ou de forte chaleur.
À l’aide d’un traitement de données utilisant des capteurs de référence au sol (température, humidité, température radiative), les pixels des images aériennes représentent une température proche de celle ressentie par les individus, mesurée en tout point du périmètre considéré.
Par ailleurs, à chaque campagne, 2 vols sont réalisés, l’un en début de nuit, l’autre en fin de nuit, permettant de ce fait d’apprécier :
- les températures extrêmes rencontrées sur le territoire (minima et maxima),
- les vitesses de refroidissement.
Et ainsi de déterminer le positionnement des îlots de chaleur ou de fraicheur.
Bon à savoir
Il existe deux techniques principales de mesure par thermographie pour identifier les îlots de chaleur urbains : la thermographie aérienne et la thermographie par satellite.
Avec une précision spatiale de 90 mètres au mieux et une fréquence d’acquisition satellitaire qui ne permet pas de réaliser deux acquisitions au cours de la même nuit, la thermographie par satellite est insuffisante pour identifier des îlots de chaleur.
En revanche la thermographie arienne permet de réaliser des images infrarouges avec une précision de 2 à 3 mètres et deux acquisitions au cours d’une même nuit. Cette technique est donc la plus adaptée pour identifier les îlots de chaleur urbains.
Fiche détaillée de la prestation
Fiche détaillée de la prestation d’identification et de classement des ilots de chaleur urbains.
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Moyens
- Outils de traitement d’image performants :
- Suite d’orthorectification des images, développée au LNE,
- Algorithmes spécifiques de raccordement des données développés sous Python,
- Suite Catalyst Aerial.
- Outils d’analyse cartographique et mise en forme cartographique :
- Qgis
- ArcGIS
- logiciel ETL Safe FME pour une totale interopérabilité des données.
Réglementation
- Loi de transition énergétique
- Plan Climat Air Energie Territorial (PCAET)
Pourquoi choisir le LNE
- Une expérience de plus de 25 ans dans les techniques spécifiques à la mesure par imagerie aérienne, notamment en thermographie infrarouge.
- Une expérience de plus 15 ans dans l’accompagnement des collectivités et dans la mise en œuvre de leurs projets de transition écologique (thermographie aérienne et terrestre, cartographie aérienne des éclairages extérieurs, cadastre solaire, …).
- Un positionnement en tiers de confiance garanti par son statut d’EPIC : impartialité et transparence avec les collectivités, transfert total et systématique de la propriété des données libres de droit, en diffusion et en exploitation,
- Un rôle de pilote de la métrologie française garantissant une maîtrise de la mesure.
