Comment se fabrique un jumeau numérique pour lutter contre les îlots de chaleur
Comment se fabrique un jumeau numérique pour lutter contre les îlots de chaleur
Les zones rurales et urbaines ne sont pas égales face aux fortes chaleurs… Pour remédier à des écarts pouvant aller jusqu'à plusieurs degrés et «rafraîchir les villes», certaines collectivités se tournent vers la technologie du jumeau numérique. Siradel, entreprise rennaise, nous dévoile quelques secrets de fabrication d'un jumeau dédié à l'analyse des îlots de chaleur urbains.
«Avec l’intensification du réchauffement climatique et l’urbanisation croissante, ces zones où les températures peuvent dépasser de plusieurs degrés celles des espaces environnants posent un risque accru pour la santé et la qualité de vie des habitants, ainsi que la biodiversité, et peuvent également entraver les efforts de réduction des consommations énergétiques», peut-on lire sur le site de l'entreprise Siradel. Pour permettre aux collectivités de lutter contre ces îlots de chaleur urbains (ICU), elle a fait des jumeaux numériques un outil d'analyse et de décision. Il faut à ses équipes environ quatre mois pour mettre en place un tel outil et en tirer un diagnostic précis.
«La première chose dont on a besoin pour créer ce jumeau, c'est d'une représentation fidèle du territoire. Cela passe souvent par la 3D, dont on a besoin pour calculer un certain nombre d'indicateurs», explique Jeremy Lefrere, Responsable du département Territoires chez Siradel. Pour effectuer ce scan, des spécialistes en géomatique utilisent des vues satellites, aériennes et ponctuellement des drones. Les équipes obtiennent ainsi des orthophotos, c'est-à-dire un assemblage de photographies corrigées des déformations géométriques et radiométriques. Ces données sont parfois complétées de nuages de points obtenus grâce à des capteurs LiDAR. Ces différents outils permettent de varier les niveaux de précision nécessaires à la modélisation 3D d'un territoire.
Cartographie des îlots de chaleur urbains et caractérisation du risque lié aux équipements stratégiques par quartier« Ensuite, nous classifions les sols très précisément, pour calculer les indicateurs qui vont nous permettre de caractériser ces îlots de chaleur», poursuit Jeremy Lefrere. Végétation haute, végétation basse, surface minérale… Pour obtenir cette classification, les orthophotos sont injectées dans une intelligence artificielle entraînée par Siradel pour identifier automatiquement les différents types de sols. «Nos modèles sont entraînés sur une base de données de 3000 à 5000 villes. Ces villes sont situées sur des territoires volontairement très différents, et nous arrivons à une grande finesse de calcul», affirme le responsable.
Simuler les remèdes à apporter
À partir de cette classification, différents indicateurs peuvent être calculés, comme le confort thermique, ou encore l'indice de canopée (rapport entre l'ombre et la surface totale d'un territoire). À cela s'ajoutent bien entendu des données de température localisées, recueillies via des capteurs ou par satellite. En croisant toutes les données, il devient possible d'identifier les causes précises des îlots de chaleur urbains, et de proposer, voire simuler sur le jumeau des solutions pour y remédier: végétalisation, adaptation des bâtiments, travail sur la perméabilisation des sols…
«On ne déploie pas systématiquement le même set d'indicateurs, précise Jeremy Lefrere. Notre solution n'est pas "toute faite". On détermine toujours avec le client à quelle question il veut répondre avec ce jumeau numérique. Par exemple, on nous a déjà demandé d'identifier si les zones d'ICU étaient concentrées dans les quartiers défavorisés. Une autre collectivité voulait travailler spécifiquement sur ses voiries… C'est aussi une question de sobriété numérique de déployer uniquement ce qui est nécessaire».
