FR

  • Recherche fondamentale d'une durée de 36 mois.
  • Comité d'évaluation scientifique (CES) : CE22 - Transports et mobilités, constructions dans les territoires urbains et péri-urbains

Partenaires :

  • UMR 1563 AAU équipe CRENAU : Daniel Siret, Ignacio Requena, Thomas Leduc, Céline Drozd.
  • UMR 5506 LIRMM (Laboratoire d'informatique, de robotique et de microélectronique de Montpellier), équipe ADVANSE : Sandra Bringay, Maximilien Servajean, Vincent Raveneau, Pascal Poncelet, Arnaud Sallaberry.

Résumé :

L’adaptation des villes au changement climatique est une urgence dont les collectivités doivent s’emparer. Pour appuyer leurs démarches, une meilleure connaissance des spécificités climatiques des environnements construits mais aussi de l’expérience climatique des citadins est nécessaire. À cette fin, PICOPATT introduit la notion de picoclimat urbain et propose de l’étudier dans une perspective scientifique et opérationnelle. Deux hypothèses méthodologiques guident le projet : 1) La métrologie mobile est actuellement la seule voie permettant d’approcher la complexité des situations climatiques urbaines à l’échelle de l’expérience individuelle. Cette approche rendue possible par la miniaturisation des capteurs et la diminution de leur latence, garantit une description fine des paramètres du ressenti climatique dans l’espace urbain. 2) Les techniques de fouille et de visualisation de données sont adaptées pour dégager des motifs caractéristiques de situations picoclimatiques dans des masses de données métrologiques. Des techniques telles que le clustering spatiotemporel sont ainsi capables d’extraire des groupes d’objets homogènes tandis que les méthodes de visualisation permettent d’explorer ces groupes de manière interactive. Sur ces bases, les 3 objectifs du projet PICOPATT sont les suivants : 1) produire une méthodologie d’analyse des conditions picoclimatiques urbaines basée sur la métrologie mobile, la fouille et la visualisation de données ; 2) déduire des données recueillies des patterns picoclimatiques urbains et les mettre à l’épreuve des perceptions et usages des citadins pour établir une typologie de picoclimats urbains ; 3) transformer ces connaissances en outils opérationnels pour favoriser l’adaptation des villes au changement climatique. Ces 3 objectifs définissent les 4 tâches principales du projet. La tâche T1 visera à mettre en œuvre une campagne de métrologie climatique mobile sur une année à Nantes et à Montpellier. Des chariots climatiques originaux développés par les partenaires du projet seront utilisés pour collecter les données sur 6 parcours dans les 2 villes avec 4 passages par jour tous les 10 jours. La tâche T2 visera à développer des outils de fouille adaptés aux données collectées dans T1 et à identifier des patterns picoclimatiques. Des méthodes de clustering spatiotemporel et des outils de visualisation seront développés. La tâche T3 visera à valider une typologie de picoclimats urbains à partir des patterns identifiés dans la tâche précédente au moyen d’observations in situ, de parcours commentées et entretiens. Les patterns seront confrontés à des situations réelles afin d’établir leur validité et de les caractériser en termes d’expérience climatique. La tâche T4 visera à concevoir des recommandations pour rendre les résultats de la recherche utilisables par les professionnels de l’aménagement urbain. Elle mettra en œuvre des ateliers avec des professionnels dans les deux villes. Par ailleurs, une tâche transversale T0 assurera la coordination des partenaires et le suivi des travaux, la gestion du projet, la communication et la valorisation des résultats. PICOPATT fournira des outils conceptuels, numériques et technologiques, ainsi que des jeux de données inédits à grande échelle pour mieux comprendre la complexité de l’expérience climatique urbaine. Dans le domaine de la planification urbaine, le projet contribuera aux solutions par lesquelles les territoires urbains pourront faire face aux défis environnementaux et plus spécifiquement à l’adaptation des espaces publics face aux conséquences du changement climatique. Dans le domaine de la science des données, il contribuera à la production de codes de fouille et de visualisation réutilisables pour l’analyse de données spatiotemporelles. Parce qu’il s’appuie sur une vaste campagne métrologique qui sera très visible dans les espaces publics, PICOPATT renforcera les relations entre science et société autour des enjeux climatiques contemporains.

EN

Abstract:

Adapting cities to climate change is an urgency that local authorities must address. To support their efforts, a better knowledge of the climatic specificities of their built environments, but also of the climatic experience of city dwellers is needed. To this end, PICOPATT introduces the notion of urban picoclimate and proposes to study it from a scientific and operational perspective. Two methodological assumptions guide the project: 1) Mobile measurement is currently the only way to approach the complexity of real urban climate situations at the spatial and temporal scale of individual experience. This approach, made possible by the miniaturization of sensors and the reduction of their latency, guarantees a fine description of the parameters that characterize the dynamics of climatic perception along pedestrian routes. 2) Data mining and visualization techniques are suitable for identifying characteristic patterns of picoclimatic situations in masses of measurement data. Indeed, these data are too complex to be processed only by classical statistical methods. Techniques like spatiotemporal clustering are capable of extracting homogeneous groups of objects while visualization methods allow exploring interactively these groups.
On these bases, the 3 objectives of the PICOPATT project are the following: 1) to produce a methodology for the analysis of urban picoclimatic conditions based on mobile measurement, data mining and visualization; 2) to deduce picoclimatic patterns in different urban fabrics from the collected data and to test them against the perceptions and uses of city dwellers in order to establish a typology of urban picoclimates; and 3) to transform this knowledge into operational tools for promoting the adaptation of cities to climate change.
These 3 objectives define the 4 main tasks of the project. Task T1 will aim to design and implement a mobile climate measurement campaign over one year in Nantes and Montpellier. Original climatic carts developed by the project’s partners will be used to collect data over 6 urban paths in both cities with 4 passages per day every 10 days. Task T2 will aim to develop data mining and visualization tools adapted to the data collected in T1 and to identify picoclimatic patterns. Spatiotemporal clustering methods and visualization tools will be implemented. Task T3 will aim to validate an urban picoclimates typology from the patterns identified in the previous task using in situ passive observations, commented walks and interviews. The patterns will be confronted with real situations to establish their validity and characterize them in terms of climatic experience. Task T4 will aim to design guidelines for making research results usable by urban professionals. It will implement workshops with professionals in the two cities (local authorities, design offices, architects, urban planners, landscape architects). Besides, a transversal task T0 will ensure the coordination of the partners and the follow-up of the work, the management of the project, the communication and the valorisation of the results.
PICOPATT will provide conceptual, numerical and technological tools, as well as large-scale unpublished datasets to better understand the complexity of the urban climate experience. In the field of urban planning, it will contribute to the solutions by which urban territories will be able to face environmental challenges and more specifically the adaptations of public spaces to the consequences of climate change. In the field of data science, it will contribute to the production of data mining codes and reusable visualization prototypes for the analysis of spatiotemporal data. Because it is based on a vast metrological campaign that will be very visible in public spaces, PICOPATT will strengthen the relations between science and society regarding contemporary climate issues.