Ilots de chaleur urbains : les données spatiales au service des territoires

Face à l’intensification des épisodes de chaleur, les collectivités cherchent de nouveaux outils pour mieux comprendre les phénomènes de surchauffe urbaine et prioriser leurs stratégies d’adaptation. Organisé par le CNES et France Villes et territoires Durables, le webinaire « Des données spatiales à l’action locale : agir face aux îlots de chaleur urbains » a réuni près de 200 participants autour d’un même objectif : explorer comment les données spatiales peuvent contribuer au diagnostic des îlots de chaleur urbains (ICU) et accompagner les décisions locales. Retours d’expérience et perspectives ouvertes par les futurs services de thermographie infrarouge ont illustré le rôle croissant de l’observation de la Terre dans la quête de résilience des territoires face au changement climatique.

Les ICU, un enjeu croissant pour les territoires

Les épisodes de chaleur deviennent plus fréquents, plus longs, plus intenses et arrivent de plus en plus tôt chaque année. Morphologie urbaine, artificialisation des sols, matériaux de construction, circulation de l’air ou encore activités humaines contribuent à accentuer ces écarts, notamment pendant la nuit. Les conséquences dépassent largement les seules questions de confort. Lors du webinaire, plusieurs intervenants ont rappelé l’impact des ICU sur la santé des populations les plus vulnérables, la consommation énergétique, les conditions de travail en extérieur ou la qualité de vie en ville.

Pour les collectivités, l’enjeu devient opérationnel. Comme l’a rappelé Sébastien Maire, délégué général de FVD, les territoires doivent aujourd’hui arbitrer des investissements d’adaptation dans un contexte marqué par l’évolution rapide des risques climatiques et des contraintes budgétaires. De fait, les besoins en outils de diagnostic se renforcent. Cartographier les zones les plus exposées et comparer différents scénarios d’adaptation deviennent des enjeux incontournables pour les collectivités locales. Plusieurs évolutions réglementaires témoignent également de cette montée en visibilité du sujet. , notamment cette « proposition de loi visant à lutter contre la chaleur en ville ».  

L’identification et la caractérisation des îlots de chaleur urbains reposent sur la mobilisation de données multiples : températures de surface, occupation des sols, présence de végétation, matériaux urbains, morphologie urbaine, valeur de l’albédo, etc. Dans ce cadre, les données spatiales apportent des capacités d’observation utiles pour analyser les phénomènes de surchauffe à différentes échelles. Croisées avec d’autres données territoriales, elles permettent d’identifier les zones les plus exposées et servent de base pour évaluer différents scénarios d’adaptation, et prioriser les actions.

L’albédo est une variable climatique traduisant la part du rayonnement solaire renvoyés vers l’atmosphère. Il s’exprime sur une échelle de 0 à 1, où 0 correspond à une surface absorbant tout et 1 à une surface renvoyant tout le rayonnement.
L’intégration spectrale à partir des albédos spectraux Sentinel-2 permet d’estimer l’albédo solaire.

Plusieurs projets présentés durant le webinaire illustrent cette montée en maturité des usages spatiaux appliqués aux ICU. Depuis 2020, le CNES et le CSTB s’allient pour mener à bien les projets Thermocity, Sat-4-BDNB et désormais IMPROVE, qui visent à produire des outils d’aide à la décision pour les collectivités.

Des besoins territoriaux de plus en plus précis

Au-delà de la cartographie des ICU, ces travaux traduisent une évolution plus large des usages de l’observation de la Terre. Les données spatiales ne servent plus uniquement à étudier les phénomènes avec un regard académique, elles alimentent de plus en plus de véritables outils au service des politiques publiques : elles contribuent désormais à évaluer des scénarios d’adaptation face au changement climatique en vue d’objectiver les choix des territoires.

Les échanges au cours du webinaire ont mis en évidence les attentes croissantes des collectivités en matière d’outils mobilisables pour l’action locale. Plusieurs intervenants ont insisté sur la nécessité de produire des diagnostics fins, capables de prendre en compte la diversité des situations urbaines. À l’échelle d’une même ville, les situations peuvent varier selon la densité urbaine ou les caractéristiques sociales des quartiers. Les retours d’expérience présentés durant ce webinaire ont montré la diversité des usages possibles à condition de croiser données spatiales et informations in situ. Dans le Grand Reims, le Cerema accompagne par exemple la réalisation de diagnostics ICU qui intègrent cartographie climatique, vulnérabilités socio-démographiques et scénarios météorologiques.

L’ADEME, à travers son programme Plus fraîche ma ville, a présenté aux participants son service numérique dédié à l’aide aux collectivités afin de prendre le phénomène des ICU en main. Ce programme peut renvoyer les participants vers des aides qu’elles soient financières ou techniques mais permet également de recenser les projets urbains terminés ou en cours de réalisation afin de faciliter les mises en relation et la prise en compte des retours d’expérience. .

TerraNIS et Netcarbon ont ainsi pu, par la suite, présenter leurs outils d’aide à la décision face aux phénomène d’ICU. Si les deux acteurs croisent données spatiales et services aux collectivités, TerraNIS privilégie une vision macro-sociale en identifiant les zones et populations à risque, crée des indicateurs de suivi et alimente la communication avec les citoyens ; Netcarbon propose en complément une approche microtechnique et décisionnelle qui, après un premier diagnostic poussé, simule les effets de chaque aménagement (ombre, ventilation, couleur, matériaux, …), afin de choisir le scénario le plus performant au sein de LCZ identifiées au préalable. A noter que des services connexes sont proposés par les sociétés Kermap et City Climate X.

Une LCZ (Local Climate Zone) est une classification géo‑climatique qui découpe le territoire en zones homogènes du point de vue de l’occupation du sol (hauteur des bâtiments, densité, imperméabilité, couverture végétale).

Les intervenants ont souligné que les données satellitaires ne constituent pas une solution autonome, mais une brique complémentaire d’autres sources d’information : mesures de terrain, données météorologiques, bases cartographiques, modélisations microclimatiques, données démographiques … Cette approche multi-source permet de produire des indicateurs plus robustes et mieux adaptés aux besoins des collectivités afin de mieux prioriser les investissements.

Vers de nouveaux usages de la thermographie infrarouge

Enfin, les perspectives ouvertes par les futurs services de thermographie infrarouge, et plus particulièrement le projet Satnight, actuellement en phase d’avant-projet au CNES ont été évoquées.

Le webinaire a constitué un espace d’échanges permettant de mieux caractériser les besoins et d’alimenter la réflexion autour des futurs usages de Satnight. Accessibilité des indicateurs, articulation avec les outils préexistants, usages prioritaires pour les collectivités, autant d’éléments qui participent à la co-construction progressive de futurs services d’observation thermique adaptés aux enjeux locaux d’adaptation climatique.

Le lien vers le webinaire ici : [Replay] Des données spatiales à l’action locale : Agir face aux îlots de chaleur ! – France Villes et territoires Durables

Crédits image bandeau : Simulation d’image Infra Rouge Thermique sur Madrid en résolution décamétrique © CNES – ESA