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Sat4BDNB livre des clés face à la surchauffe urbaine

Publié le 21/01/2025
Labellisé SCO en 2022, le projet Sat4BDNB a atteint son objectif : enrichir la Base de Données Nationale des Bâtiments en données satellite et indicateurs dérivés pour prioriser les projets d’aménagement urbain de manière holistique, soit en considérant l’environnement interne comme externe, une première mondiale.

En matière de tissu et de climat urbains, les données spatiales se révèlent particulièrement adaptées et même de plus en plus performantes, raison pour laquelle le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) a sollicité l’accompagnement du CNES et du CESBIO pour mettre en œuvre le projet Sat4BDNB.

Tous les produits et indicateurs développés sont disponibles en open data pour la France métropolitaine sur data.gouv.fr et, dès le printemps 2025, sur le site de la BDNB.

L’enjeu : diagnostiquer pour passer à l’action

L’îlot de chaleur urbain ou ICU est un phénomène physique lié à l’urbanisation qui affecte la santé, l’énergie, le confort et la productivité. Face à cet ennemi grandissant, le CSTB a mis en place des indicateurs fiables pour évaluer l’intensité de l’ICU et identifier les secteurs les plus vulnérables où il faut intervenir en priorité.

Pour cela, et grâce aux développements menés dans le cadre SCO, il ajoute à la BDNB (voir encadré ci-contre) une couche d’informations satellitaires pour décrire le milieu urbain.

La BDNB, Base de Données Nationale des Bâtiments

Compilant plusieurs bases de données, la BDNB recense sous licence ouverte les attributs de plus de 32 millions de bâtiments en France métropolitaine : morphologie, données administratives, matériaux, équipements, consommations, performances énergétiques. Elle constitue le socle d’informations indispensables pour optimiser les politiques de rénovation énergétique du bâti français.

La réponse : 2 produits et 5 indicateurs issus des données satellitaires

Pour obtenir les indicateurs visés, le projet a développé en amont deux produits bien spécifiques issus de l’imagerie satellitaire :

  • L’albedo, désormais produit de façon opérationnelle à l’échelle nationale et disponible sur Theia (lire l’actu dédiée)
  • La végétation : 5 villes ont été produites à partir d’images à Très Haute Résolution, capable de distinguer les plus petites surfaces végétalisées, comme les jardins, ainsi que la hauteur de la végétation, une information particulièrement utile pour modéliser le climat urbain et simuler des aménagements.

Vers une démocratisation des données spatiales urbaines

L’albedo comme la végétation résultent de travaux menés par le CNES depuis plusieurs années pour leur pertinence au regard du tissu urbain. Sat4BDNB a ainsi permis de mener le passage à l’échelle nationale de la production de l’albedo. En termes de végétation, il s’agit de permettre à l’écosystème d’appréhender cette donnée THR qui va arriver en masse à des prix bien plus faibles qu’aujourd’hui, notamment avec la mission CO3D.

Vegetation THD

L’imagerie THR change complètement notre vision du milieu urbain dont elle permet une classification très fine : à gauche, la Place du Capitole à Toulouse vue par Sentinel-2 (10 m de résolution) et au centre par Pléiades (50 cm de résolution). Comme le montre le dernier visuel de droite, il devient alors « facile » de faire ressortir les zones végétalisées. © Copernicus Sentinel Imagery (à gauche) et CNES/Distribution Airbus DS (au centre et à droite)

Puis, en croisant ces deux produits avec des bases de données démographiques et météorologiques, sont nés 5 indicateurs :

  • L’indicateur d’ICU, qui prend en compte tous les phénomènes qui provoquent l’ICU.

👉 Avantages : production d’une carte homogène appliquée à toute la France, calcul très rapide, permettant à chaque territoire de tester différentes actions d’atténuation des ICU, connexions possibles avec des outils de planification existants, comme le SCOT et le PLU, mais aussi avec des modèles plus sophistiqués pour simuler le climat urbain.

  • Les indicateurs Stratégie d’adaptation et Coûts associés, qui évaluent deux types d’actions : les solutions fondées sur la nature, notamment la végétalisation, et les modifications de l’albedo selon les matériaux utilisés en toiture (principalement béton ou terre cuite en France).

👉 D’après les tests menés par le projet, la végétation possède une capacité d’atténuation maximale potentielle de 2,5°C et l’albedo de 2,2°C. Cependant, le coût d'investissement des solutions fondées sur la nature est quasiment le double de celles basées sur l’albedo.

  • L’indicateur Efficacité d’atténuation, qui combine les deux précédents pour prioriser les actions à entreprendre.

👉 Exemple 1 : sur deux quartiers de la même ville présentant des indicateurs DPE similaires, l’un présente un ICU de 8°C et l’autre de 6,4°C : le choix du quartier à prioriser est très clair.

Comparaison DPE/ICU

▲ Indicateurs DPE à gauche et indicateurs d’ICU à droite. © CSTB

👉 Exemple 2 : sur deux quartiers de la même ville présentant un score d'atténuation de l’ICU similaire, l'un nécessite un coût d'investissement de 38 M€ et concerne 18 000 hab/km2 et l'autre 7 M€ ciblant 33 000 hab/km2 : le choix du quartier à prioriser est là aussi très clair.

  • L’indicateur Vulnérabilité (de la population) à la chaleur, qui prend en compte les données socioéconomiques et démographiques, la consommation énergétique des bâtiments, les espaces verts et l’intensité de l’ICU.

👉 En Île-de-France, l’indicateur révèle que les zones à risque ne sont pas uniquement concentrées dans Paris intramuros.

Consultez le détail de ces résultats, dont les cartographies d’indicateurs
et le rapport de fin d’étude, sur la page projet

La suite : IMPROVE

Extension directe de Sat4BDNB pour favoriser un ancrage territorial des produits développés, le CSTB a soumis le projet IMPROVE à l’Ademe, qui l’a retenu. Au cœur du consortium Plus fraîche ma ville, l’objectif consiste à engager plus fortement les territoires sur des actions d’atténuation des ICU grâce à un outil en open source leur permettant de tester et évaluer les stratégies possibles.