Midas : un projet de recherche sur le climat urbain à Genève

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Classé dans : La recherche Mots clés : Data stories, environnement, mesure, territoire

MIDAS : Geneva MIcroclimat DAta Stories

Contexte : Le réchauffement climatique et l'effet d'îlot de chaleur urbain ont un impact direct sur la santé des habitants, sur les niveaux de pollution, sur la consommation d'énergie et sur la biodiversité. En raison de ces problèmes, une attention croissante est accordée à la gestion des espaces urbains de toutes sortes. La planification de la résilience climatique est un défi majeur pour la prochaine décennie.

Le département en sciences de l’information de la HEG Genève et le Laboratoire Énergie, Environnement & Architecture (LEEA) de l’HEPIA s’associent afin de créer MIDAS. Grâce à la fusion de l’ingénierie, des data science et des sciences de l’information, nous analysons les données climatiques du Grand Genève pour les transformer en outils de médiation scientifique (transfert des sciences vers les citoyens).

Le projet s'articule autour des 5 axes suivants:

1) Collecter des données

2) Analyser des données

3) Raconter des données

4) Communiquer les données

5) Faciliter les décisions

À la lumière de ces data stories, les citoyens seront en mesure de contribuer aux arbitrages relatifs à la planification urbaine et au développement en connaissant les risques climatiques. Les données deviendront des outils pour accompagner les décideurs dans leurs prises de décisions à court, moyen et long terme.

Responsable de projet HEG : René Schneider
Répondants HEPIA : Reto Camponovo, Peter Gallinelli

Une sonde CTD autonome intelligente pour la cartographie des masses d'eau : NEWS

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Classé dans : La recherche, Développements Mots clés : SPI, environnement, métrologie

Excellentes nouvelles de la sonde CTD autonome intelligente pour la cartographie des masses d'eau (https://swisspolar.ch) : les derniers essais en lac ont confirmé sa capacité à effectuer des cycles de plongée contrôlés lorsqu'elle est chalutée à des vitesses de bateau allant jusqu'à 5 nœuds (2,5 m/s), en utilisant un système de ballast mobile simple et robuste (cf. fig.1 cycles de plongée).

Image 1 : montrant la sonde entièrement assemblée lors d'un essai dans l'installation du réservoir de remorquage à HEPIA, septembre 2022.

Image 2 : démonstration du prototype de la sonde lors des premiers essais en conditions réelles sur le lac Léman, septembre 2022.

Fig. 1 : Profils de plongée de la sonde CTD lors des essais en lac montrant les cycles de plongée successifs, octobre 2022


Toutes les fonctionnalités de base sont en place. Les développements actuels portent sur l'ergonomie et les questions opérationnelles qui ne peuvent être abordées que lors de tests en conditions réelles, comme l'interaction avec les objets flottants, l'étalonnage et la fiabilité de la sonde. Les prochaines étapes comprennent le développement de la géolocalisation, une interface utilisateur simple et des essais à la profondeur cible de 100 mètres et à des vitesses de remorquage élevées, jusqu'à 10 nœuds (5 m/s).

Une sonde CTD autonome intelligente pour la cartographie des masses d'eau

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Classé dans : La recherche, Développements Mots clés : CTD

Les sondes CTD (conductivité, température, profondeur) sont utilisées pour établir des profils de température et de salinité dans une colonne d'eau. Ce projet prévoit le développement d'une sonde CTD automatique, remorquable et adaptable. La sonde sera disponible sous la forme d'un développement open source à destination de la communauté scientifique et spécialement des lacs Alpins et des régions Polaires.

L'institut polaire suisse SPI recherche des partenaires techniques pour le développement d'outils d'investigation innovants. Pour HEPIA ce projet offre une ouverture unique en matière de recherche polaire dont les résultats se répercutent sur tous les secteurs d'activité et de vie. A l'échelle des instituts de l'école, ce projet fait converger les compétences de différents groupes de compétences ancrés dans les instituts InPACT (métrologie environnementale) et microtechniques (dynamique des fluides).

Ce projet est financé par l'Institut polaire suisse (numéro de subvention TEG-2021-002).

Contact : Peter Gallinelli

CONFORTO

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Classé dans : La recherche Mots clés : Climat, environnement, territoire, ville, durable

Des bassins aquatiques urbains multi-usages pour un meilleur confort de vie

L’extension et la densification urbaine s’accompagnent généralement d’une détérioration du cadre de vie. Les changements climatiques aggravent la situation en favorisant les îlots de chaleur et les risques naturels comme les inondations. La promotion de surfaces vertes (végétation) et bleues (eau) est alors reconnue comme une solution pour promouvoir de meilleures conditions environnementales pour les habitants des villes. Le réseau bleu (cours d’eau, plans d’eau) se révèle aujourd’hui comme fournisseur de multiples services, qui vont bien au-delà des motivations qui sont à l’origine de leur présence dans le tissu urbain. Par exemple, les plans d’eau urbains sont souvent créés pour une motivation esthétique (parcs, jardins privés) ou fonctionnelle (rétention des eaux). Ils offrent toutefois potentiellement bien d’autres services, comme le
rafraichissement du climat local, la rétention de polluants, le piégeage de CO2, une réserve d’eau mobilisable pour plusieurs usages (cf. arrosage, extinction de feu, abreuvement d’animaux), un lieu de détente ou de loisirs, et des habitats pour la biodiversité (contribuant à l’infrastructure écologique).

Un nouveau concept de bassin aquatique est proposé ici, aux multiples effets positifs et parfaitement intégré à la ville du 21ème siècle. Ce nouveau type d’écosystème urbain procurerait de multiples services écosystémiques améliorant notre confort de vie.

  • Véritables éponges, ces bassins participeraient à réguler les flux hydriques dans les zones urbaines.
  • De par leurs capacités filtrantes, ils permettraient l’épuration des eaux (nutriments et micropolluants).
  • Grâce à leur production végétale, ces écosystèmes piègeraient le carbone en le stockant dans les sédiments.
  • Par le rôle rafraichissant de leur volume aquatique, ils pourraient réduire en été l’effet « îlot de chaleur urbain ».
  • Offrant de multiples habitats à la biodiversité aquatique, ils renforceraient l’infrastructure écologique dans la matrice urbaine.

Les trois principaux délivrables seront : (i) la description d’un prototype pour la construction de nouveaux bassins optimisés, (ii) un guide pour l’optimisation des services écosystémiques des bassins existants (incluant un outil d’aide à la décision), (iii) une stratégie de sensibilisation des professionnels (cf. architectes, ingénieurs) aux multiples services apportés par les plans d’eau urbains (flyer, pages internet, journée thématique).

Contact : Beat Oertli, Peter Gallinelli

CityFeel

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Classé dans : La recherche, Développements Mots clés : Climat, Ville, Diagnostic, ICU

CityFeel est un appareil de mesures novateur qui augmente les connaissances dans le domaine du réchauffement climatique des villes pour permettre aux urbanistes et aux paysagistes de projeter des solutions d'aménagement efficientes élaborées à partir de références objectives et documentées, et aux autorités de planifier objectivement et de manière ciblée les interventions les plus appropriées.

En bref:

  • un microclimatmètre développé pour qualifier les aménagements urbains
  • démarche collaborative pour la constitution d'un référentiel objectif de pratiques d’aménagement
  • utile aux urbanistes, planificateurs, collectivités et décideurs
  • un outil d’aide à la décision
  • simplicité et mise à disposition des villes et communes sans frais

photo_microclimametre

Pour quoi faire:

  • diagnostic climatique = qualification objective de l’effet sur le climat des aménagements urbains
  • recherche et identification des meilleures stratégies climatiques des villes (plus efficaces, payantes, ...)
  • identification de nouvelles stratégies d’aménagements climatiques
  • calibrage de modèles numériques (échelle piétons)
  • liens transdisciplinaires, CityFeel qualifie également les ambiances sonores (soundscape) et la qualité de l’air (O3, NOx, CO, PM)

cityfeel_couches_information

Les villes sont le miroir de l'intelligence de leurs urbanistes et des autorités. Indiscutablement les urbanistes ont besoin de meilleures connaissances en matière d'urbanisme climatique s'ils veulent prétendre proposer des projets qui tiennent compte de l'effet îlot de chaleur. En même temps les autorités ont besoins de référentiels solides pour valider les investissements nécessaires à améliorer le climat de la ville.

CityFeel a pour objectif d'augmenter les connaissances dans le domaine de l'urbanisme climatique afin que les nouveaux projets de transformation des villes puissent intégrer objectivement les enjeux climatiques. Le projet part du postulat que pour améliorer les villes il faut d’abord bien les connaître. Pour cette raison nous avons d'abord développé un instrument novateur qui se présente sous forme de petit sac à dos qui contient les nombreux capteurs nécessaires à mesurer les paramètres climatiques, physiologiques, de qualité de l'air et constructifs (surfaces urbaines) à hauteur des piétons, couplé avec un dispositif de caméras hémisphériques qui permet de connaître visuellement en continu les conditions réelles du lieu au moment des mesures (ce qui revient à donner des yeux aux capteurs). Cette solution de sac à dos apporte une grande souplesse d'usage et permet de relever n'importe quel lieu de la ville (places, rues, parcs) à n'importe quel moment, et surtout d'être reproductible à loisir permettant ainsi d'avoir une idée plus fine de la dynamique climatique urbaine (cartes climatiques) des lieux sensibles, en vue de leur amélioration.

Projets de mesures et de recherche en cours

  • Klimaangepasste Stadtentwicklung (BAFU - ARE)
  • EC3, Edge Computing for City Climate Assessment (HES-SO)

Prix, reconnaissances

CityFeel a obtenu une reconnaissance au prix Prix climatique Zurich Suisse & Liechtenstein en 2016

Contact : Reto Camponovo - Peter Gallinelli

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