Cartographier chaleur et état de santé de la végétation : le double levier data pour adapter la ville au réchauffement climatique

Le réchauffement climatique menace la qualité de vie des habitants et la gestion des îlots de chaleur urbains est devenu un enjeu majeur pour les villes. Pour y répondre, City Orchestra mobilise un observatoire inédit, alliant capteurs et satellites, afin de révéler les zones les plus exposées et d'évaluer le potentiel rafraîchissant de la végétation. Une démarche innovante pour mieux identifier les quartiers vulnérables et prioriser les actions de la métropole.

Le changement climatique favorise l’apparition d’îlots de chaleur urbains (ICU),  ces zones en ville où les températures dépassent fortement celles des espaces périurbains et ruraux, notamment à cause des matériaux du bâti, des surfaces artificialisées et du manque de végétation. Cette surchauffe urbaine expose les habitants à des risques accrus pour leur santé. Elle entraîne également une hausse de la consommation d’énergie et une détérioration du patrimoine.

Parmi les solutions les plus souvent évoquées, la végétation joue un rôle majeur : arbres, haies et espaces verts rafraîchissent l’air, stockent du carbone et améliorent la rétention d’eau du sol. Pourtant, quantifier ces effets reste très difficile tant les mesures sont rares et les mécanismes multiples (densité du bâti, état sanitaire des arbres, réserves d’eau du sol…).

Le sujet ICU et végétation, porté dans le cadre du projet City Orchestra, a pour ambition de lever ces incertitudes, d’identifier les leviers d’action les plus pertinents et de rendre les connaissances accessibles aux décideurs, aux techniciens et aux citoyens de Rennes Métropole. Comprendre les îlots de chaleur permet de mettre en place des solutions ciblées : développer la végétalisation, désimperméabiliser les sols, adapter  les matériaux urbains, repenser la conception des bâtiments et prioriser les quartiers les plus vulnérables.

Un observatoire métropolitain des ICU : du capteur au tableau de bord

Pour obtenir une vue d’ensemble fiable, le laboratoire LETG de l’Université Rennes 2 a d’abord renforcé un réseau de capteurs déjà existant (RUN). Des stations LoRa, désormais déployées sur l’ensemble du territoire métropolitain, mesurent en continu température de l’air, humidité relative.

Ces données sont dorénavant complétées par l'imagerie satellite pour généraliser l'observation à l'échelle de toute la métropole. Chaque donnée est collectée, sécurisée et validée selon des standards scientifiques, ce qui permet de constituer une base de référence pérenne. Ces flux bruts sont ensuite traités par des algorithmes dédiés développés en partenariat avec les sociétés Alkante et MeteoConcept : nettoyage automatisé, agrégation spatiale et calcul d’indicateurs synthétiques (intensité de l’ICU, seuils de confort, humidité du sol).

Le résultat est une cartographie en temps réel des îlots de chaleur, accessible depuis avril 2026 via la plateforme Urba-clim (lien externe). L’interface, intuitive et libre d’accès, affiche les zones les plus chaudes, et propose de comparer les indicateurs à d’autres dates ou à d’autres communes. Cette visibilité nouvelle transforme une donnée technique en un véritable outil de connaissance des phénomènes et de pilotage pour les politiques publiques d’aménagement. 

Les premiers résultats montrent que les zones commerciales et d’activité, souvent négligées dans les stratégies de végétalisation, sont parmi les contributrices majeures aux ICU : forte imperméabilisation, densité du bâti et absence quasi totale de verdure.

Les données rendues accessibles et consultables sur Urba-Clim, pourront alimenter les choix et orientations de la Direction de l’Aménagement Urbain et de l’Habitat (DAUH) de Rennes Métropole, pour mieux prévenir la création d’îlots de fraîcheur dans les futurs projets de construction et de réhabilitation. Par ailleurs, des discussions sont en cours pour évaluer l’opportunité de transposer la plateforme au contexte brestois.

Connaître et afficher l’état de la végétation : diagnostic sanitaire et cartographies, pour transformer la donnée brute en information exploitable

Parallèlement à la surveillance thermique, le LETG a également développé une cartographie de la végétation fine qui s’appuie une chaîne de traitement entièrement automatisée, de la détection à la caractérisation des espaces verts.

La première version 2D de ces cartes, présentée en mai 2025 à la Direction des Jardins et de la Biodiversité (DJB), a fourni aux services opérationnels un inventaire détaillé de la surface arborée (≈ 15 % du territoire), de la répartition des espèces (quatuor d’essences dominantes : chêne pédonculé, érable plane, tilleul à petites feuilles, platanus), ainsi que des zones où la santé des arbres est compromise.

Ces résultats constituent la base d'une cartographie 3D en cours de conception, qui ajoutera la dimension verticale (hauteur, volume, densité de la canopée), l'évolution annuelle et permettra d'évaluer, à l'échelle de chaque parcelle, le potentiel de rafraîchissement thermique et le stock carbone. 

Cette nouvelle couche sera couplée à un diagnostic sanitaire réalisé grâce à l’observation d’images satellites (lien externe)1. L’objectif est de mettre au point un système capable d’identifier les signes de stress hydrique, de maladies ou de dégradation du tronc et pouvant estimer le stock de carbone associé.

Pour aller plus loin, le croisement des informations de végétation avec les données d’ICU pourrait permettre de repérer précisément les arbres dont l’efficacité de rafraîchissement est compromise, de cibler les interventions phytosanitaires et de prioriser les opérations de végétalisation en concentrant les efforts sur les arbres les plus prometteurs, en termes de régulation thermique, et sur les zones les plus exposées.

Vers une métropole plus résiliente grâce à la donnée

En moins d’un an, le partenariat entre Rennes Métropole, le laboratoire LETG , et les directions métiers de la métropole a permis de passer d’un réseau de mesures fragmenté à des observatoires intégrés. La plateforme Urba clim donne aujourd’hui aux décideurs les clés pour identifier les zones prioritaires, évaluer les effets des interventions et suivre leur impact sur le long terme.

Ces avancées ouvrent la voie à une planification urbaine réellement basée sur la donnée : les futures déclinaisons du Plan Climat Air pourront s’appuyer sur les données disponibles, les projets de désimperméabilisation et de végétalisation seront évalués quantitativement, et les citoyens disposeront d’un accès transparent aux indicateurs de chaleur qui les concernent.

En plaçant la végétation au cœur de la stratégie d’atténuation des ICU, City Orchestra montre comment la recherche, la technologie et la gouvernance peuvent se conjuguer pour créer des espaces urbains plus frais, plus sains et plus agréables à vivre. 

Contribut.eur.rice.s au volet ICU / Végétation

-    Charlotte Brabant, Chercheuse post-doctorale, Université Rennes 2
-    Vincent Dubreuil, Professeur, Université Rennes 2
-    Théo Le Saint, Ingénieur de Recherche, Université Rennes 2
-    Jean Nabucet, Chercheur post-doctoral, Université Rennes 2