Des services d’analyse environnementale avancés
La plateforme UrbiVerde offre aux utilisateurs des services et indicateurs permettant de mieux comprendre les dynamiques urbaines et d’alimenter les outils d’aide à la décision pour guider l’action locale dans l’aménagement et la résilience des territoires.
Issus de précédents projets réalisés avec des territoires engagés et leurs besoins opérationnels, ils couvrent différentes thématiques urbaines liées à l’environnement, la mobilité, mais également l’aménagement du territoire. On retrouve ainsi 4 groupes thématiques principaux :
Les services permettent, entre autre, de détecter la végétation en milieu urbain, d’identifier leur structure (arbustive, arborée ou herbacée) et leur organisation (isolée, en alignement ou en boisement). Ils fournissent également des indicateurs détaillés pour caractériser la végétation : type (persistant ou caduc, conifère ou feuillus), hauteurs (minimum, moyenne, maximum) et surfaces occupées.
Les cas d’usage et le premier cycle d’échanges avec les utilisateurs nous ont permis d’identifier trois niveaux de services d’intérêt, apportant progressivement une valeur ajoutée à la richesse des données disponibles et convergeant vers des analyses de résilience climatique fondées sur les composantes des données initiales.
Les services 1 sont le premier niveau de services proposant un large éventail d’observations et d’indicateurs urbains.
Services Cartographie et Caractéristiques de la Végétation Urbaine
- Détecter la végétation, leur strate (arbustive, arborée, ou herbacée), et leur forme (isolée, en rang, ou boisement).
- Cartographie de la végétation.
- Déterminer les caractéristiques de la végétation détectée.
- Pourcentage de persistant/caduc, conifère/feuillus.
- Hauteurs (min, moy, max) et surface occupée.
Services Santé de la Végétation Urbaine
- Surveiller la santé et la vitalité de la végétation urbaine au fil du temps, en détectant les zones affectées par un stress environnemental et en suivant l’évolution de l’état de la végétation.
- Fournir un indicateur spatialement explicite de la santé de la végétation, dérivé de données d’observation de la Terre (EO). Un indice de santé de la végétation (VHI – Vegetation Health Index) combine la verdure et l’état de la végétation, dérivés du NDVI, avec le stress thermique, dérivé de la température de surface terrestre (LST), tout en tenant compte de la variabilité saisonnière et historique.
- Produire des cartes et des indicateurs de santé de la végétation régulièrement mis à jour, avec une résolution spatiale cible de 1 à 10 m et des observations au moins hebdomadaires.
- Soutenir la gestion opérationnelle et les décisions d’adaptation au changement climatique, en aidant les villes à détecter précocement les végétations en situation de stress, à prioriser les actions d’entretien ou de restauration, à gérer les infrastructures vertes et à évaluer les stratégies de végétalisation urbaine.
Services Ilot de Chaleur Urbaine (ICU)
- Cartographier les températures de surface urbaines afin d’identifier les zones de surchauffe, en fournissant un diagnostic spatial des secteurs où la chaleur s’accumule dans le tissu urbain et de l’évolution de ces phénomènes au fil du temps. Le service LST vise à produire des cartes à haute résolution de 10 m, dérivées des observations thermiques de Landsat et enrichies par des images Sentinel-2.
- Caractériser et expliquer les phénomènes d’îlot de chaleur urbain (ICU) en établissant un lien entre la température et l’occupation des sols.
- Aider les villes à prioriser les interventions d’adaptation à la chaleur.
- Fournir une référence observationnelle pour les services plus larges d’adaptation au changement climatique.
Service Zone Climatique Locale (LCZ)
- Identifier les zones urbaines plus sensibles au phénomène d’îlot de chaleur urbaine.
- Se base sur des informations morphologique et d’occupation des sols.
Pollution lumineuse
- Identifier les extinctions d’éclairage public.
- Déterminer la part du territoire fortement impacté par la pollution lumineuse, ainsi que le niveau de pollution.
Services Qualité de l’Air
- Surveiller les concentrations des principaux polluants atmosphériques (NO₂, PM2,5 et PM10) au fil du temps, en fournissant des cartes et des indicateurs permettant aux villes de quantifier les niveaux de pollution et d’identifier les zones où la qualité de l’air est dégradée.
- Fournir des informations à l’échelle des quartiers sur la pollution atmosphérique en affinant les données de NO₂ jusqu’à une résolution de 1 km sur l’Europe. L’approche combine les données atmosphériques de CAMS avec des données d’observation de la Terre (EO) et des informations contextuelles telles que les données météorologiques, la population et les réseaux routiers, tandis que les mesures des stations au sol sont utilisées pour la validation.
- Évaluer l’exposition des populations et les conditions de pollution présentant un enjeu pour la santé, notamment en identifiant les dépassements des seuils recommandés par l’OMS.
- Soutenir la gestion de la qualité de l’air et les stratégies d’adaptation fondées sur les solutions d’adaptation fondées sur la nature.
Services des Caractéristiques d’Infrastructures et de Population
- Fournir une représentation spatiale de la population et des infrastructures clés sur l’ensemble du territoire, en combinant la densité de population maillée, les caractéristiques sociodémographiques et les infrastructures ou points d’intérêt locaux, tels que les écoles, les établissements de santé et les équipements de proximité.
- Caractériser l’exposition et la vulnérabilité des populations aux risques environnementaux, en localisant les lieux de résidence et en identifiant les groupes vulnérables, notamment les populations âgées.
- Contextualiser les indicateurs environnementaux au regard des populations et des services concernés.
- Améliorer le ciblage des actions de résilience et d’adaptation urbaines, en croisant les aléas environnementaux, l’exposition et la vulnérabilité des populations ainsi que les atouts du territoire afin d’identifier les secteurs où des interventions pourraient être nécessaires.
Les services 2 reposent sur un degré plus avancé de processing étant les observations et indicateurs pris en compte afin d’identifier les services écosystémiques (SE) fournis par les infrastructures vertes et bleues. L’évaluation des services écosystémiques repose sur la cartographie et la caractérisation de la végétation, complétées par d’autres observations.
Réduction de la Pollution de l’Air
- Évaluer la contribution de la végétation urbaine à la réduction de la pollution atmosphérique, en combinant les informations sur la végétation avec les observations de la qualité de l’air afin de quantifier le service écosystémique de régulation de la qualité de l’air fourni par les infrastructures vertes.
- Identifier les secteurs où les infrastructures vertes et les solutions fondées sur la nature peuvent apporter les plus grands bénéfices en matière de qualité de l’air, afin de soutenir la priorisation des actions de végétalisation à l’échelle des quartiers et la valorisation de la végétation existante en tant qu’actif environnemental.
- Faciliter la comparaison entre les quartiers et les scénarios de végétalisation, en fournissant aux villes des éléments objectifs pour planifier les interventions fondées sur la nature en faveur de la qualité de l’air et en reliant les conditions environnementales observées à des informations opérationnelles sur les services écosystémiques.
Pollution Sonore
- Identifier les continuités écologiques urbaines.
- Modéliser la spontanéité acoustique afin d’identifier la pollution sonore.
- Mettre en évidence les continuités écologiques vulnérables au bruit.
Trames Vertes et Bleues
- Recenser les éléments fragmentant anthropiques.
- Déterminer les noyaux de biodiversité et corridors.
- Identifier les continuités écologiques urbaines.
Rafraichissement Urbain
- Évaluer la capacité de refroidissement apportée par la végétation urbaine.
- Simuler l’impact de la végétalisation et des changements d’occupation du sol sur les températures urbaines, en permettant aux utilisateurs de créer des scénarios what-if et d’évaluer comment les modifications de la végétation ou des surfaces pourraient influencer les conditions thermiques locales.
- Comparer les options d’adaptation avant la mise en œuvre d’un projet d’aménagement urbain, en aidant les villes à évaluer différentes interventions de végétalisation ou de modification de l’occupation du sol et à identifier les stratégies susceptibles d’améliorer le rafraîchissement urbain.
- Faire le lien entre les observations actuelles et l’adaptation future au changement climatique.
Les services 3 vont encore plus loin dans l’analyse en proposant des projections futures sur la base de scénarios climatiques bien définis et affectés par les bouleversements climatiques actuels : augmentation des températures, vagues de chaleur, sécheresses ou les événements météorologiques extrêmes.
Projection sur la Santé de la Végétation
- Projeter l’évolution de l’état de santé de la végétation urbaine dans des conditions climatiques futures, en allant au-delà du suivi actuel de la végétation afin de fournir une vision prospective des impacts potentiels du changement climatique sur les espaces verts urbains.
- Combiner les informations actuelles sur la végétation avec des projections climatiques locales.
- Soutenir la planification à long terme de la végétalisation urbaine et de l’adaptation au changement climatique, en aidant les villes à passer de l’observation de l’état actuel de la végétation à l’anticipation des zones susceptibles de devenir plus vulnérables à mesure que les conditions climatiques évoluent.
- Fournir une aide à la décision orientée vers des scénarios, plutôt qu’un simple service d’observation.
Projection sur le Rafraichissement Urbain
- Projeter l’évolution des conditions thermiques urbaines et de la capacité de refroidissement dans des conditions climatiques futures.
- Combiner les évaluations actuelles du rafraîchissement urbain avec des projections climatiques locales.
- Fournir des données spatiales projetées de la température de surface terrestre (LST) et de la capacité de refroidissement à différents horizons futurs, afin d’identifier les zones où la surchauffe pourrait s’intensifier et d’évaluer comment la capacité de refroidissement de l’environnement urbain pourrait évoluer.
- Soutenir les décisions à long terme en matière d’adaptation au changement climatique et de planification urbaine, en permettant aux villes d’anticiper les phénomènes futurs de surchauffe et d’utiliser des informations orientées vers des scénarios pour éclairer les stratégies de végétalisation, d’occupation du sol et autres mesures de rafraîchissement urbain.