D Impact du projet depuis le début - Centre National de Recherches

Compte-rendu
intermédiaire
Projet ANR- 09-VILL-0003
MUSCADE
Programme Ville Durable 2009
A
IDENTIFICATION .............................................................. 2
B
LIVRABLES ET JALONS ........................................................ 3
C
RAPPORT D’AVANCEMENT SUR LA PERIODE CONCERNEE ................... 6
C.1
Description des travaux effectués............................................. 6
C.2
Résultats marquants (si applicable) .......................................... 8
C.3
Réunions du consortium (si applicable) ..................................... 8
C.4
Commentaires libres............................................................... 9
D IMPACT DU PROJET DEPUIS LE DEBUT .......................................9
E
D.1
Indicateurs d’impact ............................................................... 9
D.2
Liste des publications et communications ................................ 10
D.3
Liste des éléments de valorisation .......................................... 11
D.4
Personnels recrutés en CDD (hors stagiaires) .......................... 12
D.5
État financier ....................................................................... 13
ANNEXES EVENTUELLES .................................................... 13
E.1
Avancement tâche 1f : « Scénarios climatiques » ..................... 13
E.2
Avancement tâche 2b : « analyse de l’expansion passée de Paris »
......................................................................................... 13
E.3
Avancement de la tâche 2c & 1d : Morphologie urbaine et
générateur d’ilots ................................................................. 15
E.4
Avancement tâche 4a : « Projections climatiques régionales » ... 16
E.5
Avancement tâche 4b : « Construction de l’îlot de chaleur » ...... 16
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-02-01
Ce document est à remplir par le coordinateur en collaboration avec les partenaires du projet L’ensemble des partenaires doit
avoir une copie de la version transmise à l’ANR.
Ce modèle doit être utilisé uniquement pour le(s) compte(s)-rendu(s) intermédiaire(s) défini(s) dans les actes attributifs de
financement, hors rapport T0+6 pour lequel il existe un modèle spécifique. Il existe également un modèle spécifique au compterendu final.
A IDENTIFICATION
Acronyme du projet
MUSCADE
Titre du projet
Modélisation Urbaine et Stratégies d’adaptation au
Changement climatique pour Anticiper la Demande et
la production Energétique
Coordinateur du projet
(société/organisme)
Valéry MASSON
Date de début du projet
30/12/2009
Date de fin du projet (conventions)
29/12/2012
Site web du projet, le cas échéant
http://www.cnrm.meteo.fr/muscade
GAME
Rédacteur de ce rapport
Civilité, prénom, nom
Mme Colette Marchadier
Téléphone
05 61 07 96 53
Adresse électronique
[email protected]
Date de rédaction
19 Juillet 2011
Période faisant l’objet du rapport
d’activité
Juin 2010-juin 2011
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
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Compte-rendu
intermédiaire
B LIVRABLES ET JALONS
Quand le projet en comporte, reproduire ici le tableau des jalons et livrables fourni au début du projet. Mentionner l’ensemble des livrables, y compris les éventuels livrables abandonnés, et ceux non
prévus dans la liste initiale.
*Préciser : « Livré le… » ; « Prévu le… » ; « Reprévu le… » ; « Abandonné » ;
N° des
tâches
1
1.a
2
Jalons ou Livrables
(Livrable initial)  Livrable redéfini ou nouveau livrable
Date
Date
Resp.
Prév.
initiale
Actuelle
Statut
GAME
Sept-10
Déc-11
Partiellement disponible
DEFINITION DE SCENARIOS
Un jeu de scénarios combinés de climat, macro-économie, urbanisme, bâti et
production d’énergie décentralisée.
MODELES PHYSIQUES : DU BATI à L'AGGLOMERATION
2.a
Règles de l’art de l’efficacité énergétique des procédés de production décentralisée
d’énergie
LRA
Déc-10
Sept-11
Décalé
2.a
Fonctions de production d'énergie locale selon des paramètres microclimatiques et
morphologiques
LRA
Déc-10
Sept-11
Décalé
2.c
Plateforme Morphologic modifiée
LRA
Juin-11
Juin-11
V 1 disponible
2.c
Etude paramétrique de la variabilité de la production et la demande énergétique en
fonction de la morphologie de l'îlot
LRA
Juin-11
Sept-11
Décalé
CSTB
Déc-10
Sept-11
Partiellement disponible
2.b
(Module de récupération des géométries et de mise en données dans la plateforme SALOME)
 Construction de maquettes de bâtiments
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-02-01
N° des
tâches
Jalons ou Livrables
(Livrable initial)  Livrable redéfini ou nouveau livrable
Date
Date
Resp.
Prév.
initiale
Actuelle
Statut
2.b
Module de calcul énergétique dans les bâtiments
CSTB
Déc-10
Juil-11
Partiellement disponible
2.b
Etude paramétrique en fonction des scénarios
CSTB
Déc-10
Déc-11
Décalé
GAME
Juin-11
Juil-11
Partiellement disponible
Déc-11
Décalé
(Version de TEB avec une représentation du fonctionnement énergétique du bâtiment
améliorée)
2.d
 Energétique du bâtiment améliorée dans TEB
 Végétation améliorée dans TEB
2.e
3
Version de TEB validée pour la demande énergétique sur le temps présent.
GAME
Déc-11
Déc-11
ESO
Déc-10
Sept-10
MODELE 2D D'EVOLUTION ET D'EXPANSION URBAINE
(Données de validation pour NEDUM)
3.b
 Politiques d’aménagement de l’aire urbaine parisienne des années 60-70 à nos jours
 Analyse spatiale des espaces urbanisés
Déc-11
3.c
Version du modèle NEDUM étendu en 2D et validé sur une période passée
CIRED
Juin-11
Oct-11
3.d
Bases de données de projections pour l'aire urbaine parisienne
CIRED
Déc-11
Déc-11
4
Disponible
Partiellement disponible
SIMULATION INTEGREE : VILLE, CLIMAT, ENERGIE
4.b
Ilot de chaleur à l'échelle régionale
GAME
Déc-11
Déc-11
4.d
Valeurs estimées d'autres paramètres
CIRED
Juin-12
Juin-12
4.c
Résultats de la simulation intégrée
GAME
Juin-12
Juin-12
4.e
Conclusions de l'interprétation scientifique
GAME
Nov-12
Nov-12
GAME
Mars-10
Mars-10 Disponible (compte rendu de la réunion de lancement)
0
0.a
COORDINATION
Plan de management de projet
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
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N° des
tâches
Jalons ou Livrables
(Livrable initial)  Livrable redéfini ou nouveau livrable
Date
Date
Resp.
Prév.
initiale
Actuelle
Statut
0.a
Site WEB opérationnel
GAME
Juin-10
Juin-10
Réalisé
0.b
Réunion de lancement du projet
GAME
Janv-10
Fev-10
Réalisé
0.b
Rapport d'avancement semestriel
GAME
Juin-10
Juin-10
Réalisé
0.b
Accord de consortium
GAME
Dec-10
Juill-10
Réalisé
0.b
Réunion annuelle du projet (1ere année)
GAME
Dec-10
Janv-11
Réalisé
0.b
Rapport d'avancement semestriel
GAME
Juin-11
Juillet-11
Réalisé
0.b
Réunion annuelle du projet (2émé année)
GAME
Dec-11
Juin-11
Réalisé
0.b
Forum de restitution
GAME
Nov-12
0.b
Réunion de clôture
GAME
Dec-12
0.b
Rapport final du projet
GAME
Dec-12
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
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Compte-rendu
intermédiaire
C RAPPORT D’AVANCEMENT SUR LA PERIODE CONCERNEE
C.1 DESCRIPTION DES TRAVAUX EFFECTUES
RAPPEL DES TACHES ET ETAPES DU PROJET
Tâches du projet
Plan initia :l
Plan à mi-projet :
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-02-01
Tous les travaux listés ci-dessous ont été abordés lors de la première moitié du projet. Le détail de
l’avancement de certaines tâches se trouve en annexe.
LES SCENARIOS
Le travail de construction de scénarios se retrouvant dans 2 autres projets, avec des similitudes et
des différences, il a été décidé de mutualiser fortement les efforts et d’organiser certaines réunions
communes. La méthodologie et l’exercice de construction et mise en cohérence de différents
scénarios sont disponibles, portés par le projet ACCLIMAT. Les scénarios d’expansion urbaine
ont été réalisés pour le projet VURCA par le CIRED, et certains points vont être améliorés dans
MUSCADE, en particulier avec la participation de l’IAU et le LIENS. Les scénarios du bâti ont été
construits pour le projet VURCA par le GAME et CSTB : MUSCADE va réutiliser la méthodologie
et les données, et enrichir les scénarios avec la production d’énergie décentralisée (LRA). Les
projections climatiques ont été identifiées par Julia Hidalgo, post doctorante au GAME.
L’ensemble du travail sur les scénarios est avancé approximativement à 75%.
L’ensemble de cette tâche a été retardée suite à cette mutualisation, mais sans impact sur le calendrier du
projet puisque les simulations des scénarios sont prévues au début 2012.
LES MODELES PHYSIQUES
L’amélioration de l’énergétique du bâtiment dans le modèle de climat urbain SURFEX a été
réalisée par Bruno Bueno, doctorant au GAME financé en partie par MUSCADE, en
particulier avec la prise en compte de la climatisation (idéale & réelle), du bilan d’énergie, des
apports solaires, charges internes, de l’infiltration et la ventilation. Les protections solaires et la
ventilation naturelle restent à implémenter.
Cette amélioration s’est appuyée sur le travail au CSTB de réalisation et simulation de plusieurs
« maquettes types » des bâtiments parisiens. Des maquettes restent encore à construire, simuler et
comparer avec SURFEX.
La méthodologie est définie, le travail d’amélioration du code est terminé à 80% et
le travail de simulation des maquettes est avancé à 50%.
L’amélioration de la prise en compte de la végétation a démarré avec l’arrivée de Cécile de
Munck, doctorante au GAME financée en partie par MUSCADE, et porte essentiellement sur une
étude bibliographique sur les toits et façades végétalisés.
L’étude de production d’énergie décentralisée à l’échelle de l’ilot a été réalisée par Hassan Ait
Haddou, post doctorant MUSCADE au LRA, et Marion Bonhomme, doctorante au LRA-CSTB. Un
logiciel de Morphologie Urbaine a été développé (MUSE), pour reproduire la plateforme
MORPHOLOGIC initialement prévue, tout en ajoutant les fonctionnalités spécifiques à
MUSCADE, en particulier un outil « Générateur d’ilots », qui permet de passer de l’échelle de la
ville (NEDUM) à celle des bâtiments dans SURFEX. Le logiciel MUSE apporte de plus une
compatibilité avec la plateforme développée dans le cadre du projet ACCIMAT.
Une première version de MUSE est d’ores et déjà disponible.
Le module « générateur d’îlots » est en cours de développement.
LE MODELE D’EXPANSION URBAINE
La version 2D de NEDUM a été développée par le CIRED, et permet désormais de produire des
cartes en sortie des simulations d’expansion urbaine. Le développement a été mené conjointement
au projet ANR VMCS VURCA.
L’étude de l’expansion passée de Paris et de plusieurs territoires environnants a été réalisée par
Thomas Leveiller, post-doctorant MUSCADE au LIENS. Des indicateurs ont été définis (mutation
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
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interne au sein de l’habitat, mutation des zones naturelles, gradient de dilution de l’habitat, …)
pour décrire les territoires étudiés et leur évolution temporelle. Ces données vont être utilisées par
le CIRED pour valider les simulations NEDUM d’expansion dans le passé.
L’analyse temporelle est terminée. L’analyse spatiale de l’évolution et
la validation de NEDUM 2D restent à faire.
LES SIMULATIONS INTEGREES
Les premiers forçages atmosphériques sur Paris ont été construits et sont disponibles la période
1961-2100, et la construction des ilots de chaleur a été initiée par Julia Hidalgo, en poste au GAME
sur le projet ACCLIMAT (projet pour lequel la méthodologie a été appliquée à Toulouse).
Le travail de construction des champs de surface va démarrer au dernier trimestre 2011.
La tâche a démarré en avance par rapport au plan initial.
AVANCEMENT GENERAL DU PROJET
Toutes les tâches ont été démarrées conformément au plan initial. Les retards identifiés
n’entrainent pas d’impact sur le planning général.
Avancement général des taches du projet = 51%
PRINCIPAUX TRAVAUX A VENIR D’ICI FIN 2011

Finaliser les développements dans SURFEX, en particulier les toits végétalisés et les
améliorations de l’énergétique du bâti (maquettes/simulations).

Finaliser et valider NEDUM 2D

Préparer les données nécessaires à la simulation (champs de surface, données de validation, …)

Initier les simulations sur Paris actuel.
C.2 RESULTATS MARQUANTS (SI APPLICABLE)
En deux lignes. Cet élément pourrait donner lieu à communication, après accord du coordinateur du projet.
C.3 REUNIONS DU CONSORTIUM (SI APPLICABLE)
Date
Lieu
Partenaires présents
28 juin. 2011
GAME
15 personnes (GAME ,CIRED,
CSTB, LRA, LIENs, IAU, ANR)
Réunion de suivi de projet
28 janv. 2011
CIRED
20 personnes (GAME ,CIRED,
CSTB, LRA, LIENs, IAU, ANR)
Réunion de suivi de projet
20 oct. 2010
GAME
10 personnes
Réunion
"Energétique
bâtiment et de l’ilot »
(GAME, CSTB,LRA)
Thème de la réunion
10 sept. 2010
Par
téléphone
29 juin 2010
GAME
12 personnes (GAME, CSTB, Réunion de suivi du projet
LRA, IAU, LIENS)
28 juin 2010
GAME
23 personnes (partenaires
MUSCADE + autres projets)
7 personnes (GAME, CSTB)
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
Réunion
de
GAME-CSTB
du
coordination
ATELIER SCÉNARIOS –
réunion commune avec VURCA
et ACCLIMAT
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C.4 COMMENTAIRES LIBRES
Commentaire du coordinateur
L’ensemble des tâches a démarré, conformément au plan initial. L’amélioration des modèles –
travail de base pour la simulation intégrée de l’énergie dans la ville – est très largement avancée.
Les difficultés scientifiques rencontrées ont été traitées, en particulier le développement d’un
modèle de morphologie urbaine MUSE et du module spécifique « générateur d’ilots » – travail
non identifié dans le plan initial.
Les recrutements ont tous été effectués, parfois en avance – ce qui a permis de démarrer certaines
tâches plus tôt que prévu.
L’effort de mutualisation avec le projet ANR VURCA et le projet RTRA ACCLIMAT, lourd à
mettre en place lors des premiers mois, permet d’approfondir les études, de proposer aux postdoctorants des sujets plus complets et valorisants, et de créer une synergie plus durable entre les
partenaires.
Commentaire des autres partenaires
Éventuellement, commentaires libres des autres partenaires
Question(s) posée(s) à l’ANR
Éventuellement, question(s) posée(s) à l’ANR…
D IMPACT DU PROJET DEPUIS LE DEBUT
D.1 INDICATEURS D’IMPACT
Nombre de publications et de communications (à détailler en D.2)
Publications
multipartenaires
Publications
monopartenaires
Revues à comité de
lecture
International
Ouvrages ou chapitres
d’ouvrage
Communications
(conférence)
6
Revues à comité de
lecture
France
Ouvrages ou chapitres
d’ouvrage
Communications
(conférence)
Articles vulgarisation
Actions de
diffusion
Conférences
vulgarisation
4
3
1
Autres
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
9/16
Autres valorisations scientifiques (à détailler en D.3)
Nombre, années et commentaires
(valorisations avérées ou probables)
Brevets internationaux
obtenus
Brevet internationaux en
cours d’obtention
Brevets nationaux obtenus
Brevet nationaux en cours
d’obtention
Licences d’exploitation
(obtention / cession)
Créations d’entreprises ou
essaimage
Nouveaux projets
collaboratifs
Colloques scientifiques
Autres (préciser)
D.2 LISTE DES PUBLICATIONS ET COMMUNICATIONS
INTERNATIONAL : REVUES A COMITE DE LECTURE
INTERNATIONAL : OUVRAGES OU CHAPITRES
INTERNATIONAL : CONFERENCES
1. Hassan AIT HADDOU, Marion BONHOMME, Luc ADOLPHE, A new renewable energy
platform. International scientific conference CISBAT 11, 14 -16 September 2011, Lausanne,
Switzerland.(accepté)
2. Marion BONHOMME, Hassan AIT HADDOU, Luc ADOLPHE, Integrate renewable
energies in the urban morphology : A decision support tool to reduce GHG emissions in
ecocities. Écocity 2011, 22-26 août 2011, Montréal, Canada. (accepté)
3. Marion BONHOMME, Hassan AIT HADDOU, Luc ADOLPHE, Energy and urban
morphology: A decision support tool for urban energy paradox. ISUF 2011, The Eighteenth
International Seminar on Urban. Form Urban Morphology and the Post-Carbon City
Concordia University, 26 - 29 August 2011, Montréal, Canada.(accepté)
4. Hassan AIT HADDOU, Introduction to Floating-Point Arithmetic in B method. WCECS
2011-World Congress on engineering and Computer Science (ISBN : 978-988-18210-9-6),
October 17-22, San Francisco, USA. (accepté)
5. Julia Hidalgo, Bruno Bueno, and Valéry Masson, How to obtain atmospheric forcing fields
for Surface Energy Balance models in climatic studies, 2011, General Assembly of the
European Geosciences Union.
6. Bruno BUENO, Grégoire PIGEON, Development and evaluation of a Building Energy
Model in the Town Energy Balance scheme, March 2011, EGU .
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
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7. Viguié, Hallegatte et Rozenberg, Scenarios for Paris Development in the XXI St Century: a
Prospective Exercice on the Impact of a Carbon Taxe, International Association for Energy
Economics International Conference, - Stockholm, Juin 2011
FRANCE : REVUES A COMITE DE LECTURE
FRANCE : OUVRAGES OU CHAPITRES D’OUVRAGES
FRANCE : CONFERENCES
1. Marion BONHOMME, Hassan AIT HADDOU, Luc ADOLPHE, Système d’aide à la
décision pour la prise en compte de l’énergie dans la conception urbaine. ROADEF2011, le
12e congrès annuel de la Société française de Recherche Opérationnelle et d’Aide à la
Décision. 2-4 mars 2011, Saint-Étienne, France.(apparu)
2. Hassan Ait Haddou, Marion Bonhomme, Luc Adolphe, Système d’aide à la décision pour
la prise en compte de l’énergie dans la conception urbaine, ROADEF 2011.
3. Masson. Simulation intégrée de la ville : Stratégies d’adaptation au Changement climatique
pour Anticiper la Demande et la production Energétique. Colloque GIS MU, Marne la
Vallée, Février 2011.
4. Viguié, Hallegatte et Rozenberg L’agglomération parisienne au XXIème siècle: leçons
préliminaires d’un exercice de prospective numérique, club Vitecc et journées parisiennes
du climat, octobre 2010
DIFFUSION : ARTICLES DE VULGARISATION
1. Viguié, and Hallegatte. 2010. Les villes aujourd’hui, quelle vulnérabilité au changement
climatique ? Villes et adaptation au changement climatique. Rapport de L’Onerc.
2. Masson. 2010. Contribution à : Perspectives : la recherche urbaine liée aux enjeux
climatiques. Villes et adaptation au changement climatique. Rapport de L’Onerc 2010.
3. Masson. 2010. Jusqu’à +4°C pour Paris à partir de 2080 :Comment s’adapter ? Cahiers de
l’IAU ile de France.
DIFFUSION : CONFERENCES DE VULGARISATION
1. Viguié, Hallegatte et Rozenberg L’agglomération parisienne au XXIème siècle: leçons
préliminaires d’un exercice de prospective numérique, club Vitecc et journées parisiennes
du climat, octobre 2010
D.3 LISTE DES ELEMENTS DE VALORISATION
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-01-02
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Compte-rendu
intermédiaire
D.4 PERSONNELS RECRUTES EN CDD (HORS STAGIAIRES)
Identification
Nom et
prénom
Avant le recrutement sur le projet
Sexe Adresse email (1)
H/F
Recrutement sur le projet
Date des
dernières
nouvelles
Dernier diplôme
obtenu au
moment du
recrutement
Lieu d'études
(France, UE,
hors UE)
Expérience prof. Partenaire ayant Poste dans le
antérieure (ans)
embauché la projet (2)
personne
Juin 2011
Ingénieur
Espagne +
US
3
GAME
Date de
recrutement
Durée
missions
(mois) (3)
Ing.
Sept 2010
9mois
Bruno
BUENO
H
[email protected]
Cécile De
Munck
F
[email protected] En poste au
GAME
Ingénieur
France
9
GAME
Ing /
doctorante
Sept 2010
12 mois
Elisabetta
GENOVESE
F
[email protected] En poste au
CIRED
Doctorat
Italie
2
CIRED
Post-doc
Mars 2010
24 mois
LEVEILLER
Thomas
H
[email protected]
26/05/2011
Master 2
France
1
LIENSs
Ingénieur 14/06/2010
d'étude
18 mois
Hassan Ait
Haddou
H
Hassan.Ait-Haddou@
En poste au
LRA
Doctorat
UE
5
LRA
Post-doc
12 mois
toulouse.archi.fr
15 oct. 2010
Aide pour le remplissage
(1) Adresse email : indiquer une adresse email la plus pérenne possible (2) Poste dans le projet : post-doc, doctorant, ingénieur ou niveau ingénieur, technicien, vacataire, autre (préciser) (3) Durée
missions : indiquer en mois la durée totale des missions (y compris celles non financées par l’ANR) effectuées ou prévues sur le projet
Les informations personnelles recueillies feront l’objet d’un traitement de données informatisées pour les seuls besoins de l’étude anonymisée sur le devenir professionnel des personnes recrutées sur les projets ANR. Elles
ne feront l’objet d’aucune cession et seront conservées par l'ANR pendant une durée maximale de 5 ans après la fin du projet concerné. Conformément à la loi n° 78-17 du 6 janvier 1978 modifiée, relative à l'Informatique,
aux Fichiers et aux Libertés, les personnes concernées disposent d'un droit d'accès, de rectification et de suppression des données personnelles les concernant. Les personnes concernées seront informées directement de ce
droit lorsque leurs coordonnées sont renseignées. Elles peuvent exercer ce droit en s'adressant l'ANR (http://www.agence-nationale-recherche.fr/Contact).
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-02-01
Compte-rendu
intermédiaire
D.5 ÉTAT FINANCIER
Donner un état indicatif de la consommation des crédits par les partenaires. Indiquer la conformité par rapport aux prévisions
et expliquer les écarts significatifs éventuels.
Crédits
Nom du partenaire
consommés
Commentaire éventuel
(en %)
GAME
34%
Fonctionnement = 21% ; Personnel = 47%
CIRED
CSTB
4%
Fonctionnement = 4%
LRA
54%
Fonctionnement = 36% ; Personnel = 72%
LIENS
49 %
Fonctionnement = 40% ; Personnel = 57%
E ANNEXES EVENTUELLES
E.1 AVANCEMENT TACHE 1F : « SCENARIOS CLIMATIQUES »
L’objectif de la tache 1f est de recenser pour chaque scénario du GIEC les modèles de climat
disposant de projections climatiques à 2100 sur la France. Douze projections ont été retenues (6 du
projet ENSEMBLES, 3 du centre MPI, 3 du CNRM) sous quatre scénarios d’émissions (A2, A1B, B1,
E1). Nous avons obtenu les données pour neuf de ces scénarios. Les trois qui manquent sont
produits par l’équipe RETIC du CNRM et seront rapidement accessibles.
Un travail de mise en cohérence des Scénarios d’Émissions et des scénarios Grandes Tendances
(produits par le CIRED) a été réalisé en parallèle.
E.2 AVANCEMENT TACHE 2B : « ANALYSE DE L’EXPANSION PASSEE DE PARIS »
La première partie du travail a porté sur l'élaboration d'une synthèse sur l'historique du
développement de l'aire parisienne, un suivi des grandes politiques d'aménagement, des grands
projets depuis les années 60 avec notamment la création des villes nouvelles en périphérie. Ceci a
permis d'avoir une connaissance sur le développement de la capitale, les grandes tendances qu'il y
a eu jusqu'à nos jours avec, actuellement, le projet du Grand Paris et d'une dizaine de quartiers
durables. L'idée était de voir les grandes orientations en terme d'urbanisme et d'aménagement
depuis une cinquantaine d'année et de connaître les grandes orientations pour les prochaines
décennies, suite au tournant urbanistique observé dans les années 90.
Dans un deuxième temps, à partir de la base de données du mode d'occupation du sol (MOS)
disponible à l'IAU-IdF, trois processus ont été plus spécifiquement analysés:


étalement urbain: passage du rural/ naturel à du bâti, de l'artificiel
densification ou renouvellement urbain: devenir du construit, modification de l'existant
et/ou des activités, modification de la morphologie ...
Référence du formulaire : ANR-FORM-090601-02-01

les villes nouvelles: sont-elles différentes (structure, organisation du territoire, architecture,
...) ?
Sur les deux premiers points, l'analyse a permis de mettre en évidence une évolution contrastée de
l'occupation des sols entre Paris et la petite couronne d'une part et la grande couronne d'autre part.
En effet, les territoires artificialisés occupent les ¾ voir 90% du territoire dans la petite couronne,
tandis que dans la grande couronne, qui peut être rapprochée au territoire de la ceinture verte, les
espaces agricoles sont encore assez présents mais connaissent un recul au profit des zones
d'habitat. L'habitat individuel a été dominant durant cette période même si on note toutefois une
densification des communes et l'augmentation de l'habitat collectif. La grande couronne a
également été marquée par la construction des 5 villes nouvelles qui proposent une nouvelle
architecture, une nouvelle forme d'organisation territoriale. C'est spécifiquement sur ce troisième
point que l'on souhaiterait poursuivre notre étude. En effet, les villes nouvelles sont le résultat
d'une planification urbaine menée depuis le début des années 70 à travers la succession des
différents schémas directeurs. Elles ont été en quelque sorte des laboratoires visant à créer de
nouveaux centres pour parvenir à une structure polycentrique de la région Ile de France. Evry
propose notamment un architecture de bâtiment et une organisation, une structuration de l'espace
particulière, sortant de l'ordinaire des alignements de pavillons. L'idée est ici d'utiliser des images
satellites à très haute résolution spatiale pour calculer des métriques spatiales afin de mettre en
évidence et de caractériser ces nouvelles structures spatiales et comment elles se différencient de
structures plus traditionnelles.
METHODOLOGIE
D'un point de vue de la structure urbanistique et de la forme architecturale, une comparaison entre
la ville nouvelle d'Evry et la ville de Longjumeau, ville de grande couronne typique du grignotage
de l'espace rural par de l'habitat individuel, est proposée. Cette étude sera basée sur le calcul de
métriques spatiales permettant une caractérisation des espaces urbains. Ces métriques, comme
celles proposée par Huang et al, 2007, permettent de définir l'irrégularité/complexité des formes, la
centralité des objets, la compacité ou encore la porosité des surfaces urbaines. Les images seront
tout d'abord analysées par une approche orientée objet afin d'extraire les différents
objets/occupations des sols. Puis les résultats seront exportés puis traités dans un SIG afin de
calculer les métriques et de faire la comparaison.
Cette analyse permettra de tester si les images satellites à THR peuvent mettre en évidence des
structures urbaines nouvelles et si un aménagement planifié est plus propice à un développement
urbain durable.
RESULTAT:
Les résultats attendus sont:

l'analyse des deux communes citées selon un approche orientée objets

le calcul de métriques spatiales

la comparaison des métriques sur les deux communes
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E.3 AVANCEMENT DE LA TACHE 2C & 1D : MORPHOLOGIE URBAINE ET GENERATEUR
D’ILOTS
Le cadre du travail que nous présentons est une partie du projet Acclimat-Muscade, dont l'objectif
est de modéliser le changement climatique d'ici un siècle et de mettre au point de nouveaux outils
interactifs de production, de représentation et de visualisation des indicateurs environnementaux
qui peuvent être adressées aux urbanistes et aux décideurs. Pour la mise en œuvre de ces
méthodologies d'analyse spatiales et souvent spatio-temporelles nous proposons une nouvelle
plateforme, appelée MUSE (Modelling Urban Shape and Energy) se basant sur le cahier des
charges de la plateforme Morphologic qui a été développée en 2002 dans le cadre du projet
SAGACITE. La principale spécificité de MUSE vient du fait qu'elle est open-source et qu'elle
intègre de nouvelles fonctionnalités permettant d'évaluer la consommation des bâtiments et la
production d’énergies renouvelables. La particularité de MUSE vient du fait qu'elle intègre un
générateur de cartes que nous appellerons dans la suite, le générateur d'îlots.
MUSE travaille en temps normal avec des cartes issues de Bases de Données Urbaines relativement
précises. Or, dans le cadre des projets ACCLIMAT et MUSCADE, les informations utilisables en
entrée ne sont pas suffisamment précises. Nous avons donc besoin d’un outil intermédiaire qui
reconstitue les cartes par pas de temps à partir des données disponibles : le Générateur d’Ilot.
METHODOLOGIE
La plateforme MUSE est un outil open source développé avec java sous la licence GPL V3. Il est
basé sur les bibliothèques open source telle que JTS Topology Suite. Il est très intéressant de
souligner que MUSE est destinée aux décideurs dans le domaine urbain et permet donc à son
utilisateur d'importer ses propres données sous forme de carte ou tableau à remplir.
En ce qui concerne le générateur d’ilot, la méthode est la suivante : La génération d’ilots va se
réaliser en deux temps. Tout d’abord, à partir de Bases de Données Urbaines actuelles, on va
générer automatiquement (via une analyse en composante principale) une première carte constituée
de bâtiments types. Dans un deuxième temps, pour chaque année jusqu’à 2100, le Générateur d’Ilot
va échanger avec NEDUM. Ce modèle, développé par le CIRED, simule l’étalement de la ville
future et fourni des informations sur l’occupation des sols et la densité bâtie (en m² habitable). En
fonction des sorties de NEDUM, des scénarios, de la carte d’ilots types de l’année précédente et de
règles d’évolution urbaine, le Générateur d’ilot va générer une nouvelle carte chaque année.
En ce qui concerne les modèles d’évaluation du potentiel d’énergie renouvelable, il s’agit de
modèles simplifiés issus de la bibliographie et adaptés à l’échelle urbaine.
TRAVAIL REALISE
L’interface utilisateur de MUSE est très différente de celle de Morphologic. Elle reproduit toutes les
fonctionnalités déjà existantes dans Morphologic et permet d'introduire d'autres fonctionnalités
concernant les énergies renouvelables et le générateur d'îlots.
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Au niveau de l'ergonomie, MUSE est conçu de manière à proposer un mode de navigation facile,
intuitif, et permettre à ces utilisateurs une appropriation rapide des fonctionnalités. Puisque la
plate forme MUSE manipule des concepts cartographiques complexes , l’interface est implémentée
de façon à respecte pas certaines règles ergonomiques importantes comme l’homogénéité ou la
lisibilité, l’utilisateur ne nécessite pas un long temps d’adaptation pour se familiariser avec
l’application.
A ce jour, la plate forme MUSE permet de calculer les différents indicateurs morphologiques liés
au bâtiment et aux transports.
TRAVAIL RESTANT A FAIRE

Indicateurs morphologiques : Il reste à implémenter les indicateurs relatifs aux transports
et végétation.

Générateur d'îlots : en cours

Les énergies renouvelables : le cas de l’énergie solaire est en cours de développement.
E.4 AVANCEMENT TACHE 4A : « PROJECTIONS CLIMATIQUES REGIONALES »
L’objectif de la tache 4a consiste à construire, à partir des projections climatiques précédentes (1f),
des forçages atmosphériques à fréquence horaire, et ce pour toutes les variables météorologiques
nécessaires au forçage des modèles de surface.
La méthodologie statistique qui permet d’obtenir ces séries a été développée et validée. Les six
scénarios climatiques du projet ENSEMBLES ont été corrigés du biais systématique et reconstruits
à fréquence horaire pour les villes de Paris et Toulouse pour la période 1961-2100. Les variables
disponibles sont : température, humidité relative et spécifique, vitesse et force du vent, pression,
précipitation et les trois composantes radiatives (onde courte directe et diffuse et onde longue
descendante atmosphérique).
E.5 AVANCEMENT TACHE 4B : « CONSTRUCTION DE L’ILOT DE CHALEUR »
L’objectif de la tache 4b est de développer une méthodologie pour reconstruire la structure
spatiale et l’évolution de l’îlot de chaleur. Cet îlot synthétique sera combiné avec les données
météorologiques à l’échelle régionale obtenues en 4a.
La première étape, finalisée, consistait à construire une base de données à partir de mesures de la
campagne CAPITOUL pour valider les « scalings » d’îlot disponibles dans l’actualité (Lu et al.,
1997 et Hidalgo et al. 2010). Le travail d’évaluation des limites de ces « scalings » est aussi finalisé à
80%. Des simulations idéalisées avec le modèle atmosphérique MesoNH ont était entamées. Ces
simulations ont pour objectif l’introduction du facteur vent dans les équations. La mise au point
des simulations est terminée. L’ensemble des simulations vont être lancées, et seront suivies par
une étape d’analyse.
Pour la validation spatiale de la reconstruction de l’îlot, l’étude de l’îlot de chaleur en fonction des
types de jours identifiés dans la tache 4a est envisagée.
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