Cadastre solaire SITG Genève

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1 Cadastre solaire SITG Genève A) Proposition de classes de couleur et notice d explication pour le grand public Le cadastre solaire en quelques mots Le cadastre solaire du Canton de Genève a été élaboré conjointement par la Haute école du paysage, d ingénierie et d architecture (HES-GE/hepia), l Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et l Ecole polytechnique de Milan, sous mandat des Services Industriels de Genève (SIG) et du Service de l énergie (ScanE). Ce cadastre permet d évaluer l irradiation solaire accessible sur le territoire et particulièrement sur les toits des bâtiments. Il se base sur les données météorologiques locales ainsi que sur les données géographiques disponibles (emplacement des toitures et relief) au travers du Système d information du territoire genevois (SITG). Le calcul de l irradiation solaire prend en compte la pente et l orientation des toitures, ainsi que les ombrages liés à l environnement proche (végétation, cheminées, etc.) et lointain (relief). Les évaluations sont obtenues à partir de calculs des ombres portées et irradiations heure par heure et additionnées en total annuel par toiture.

2 Les niveaux de performance et leur explication La couche géographique des potentiels solaires donne l irradiation annuelle moyenne par toiture et identifie cinq niveaux d adéquation pour une installation de panneaux solaires thermiques ou photovoltaïques. Très défavorable. L irradiation solaire annuelle est inférieure à 700 kwh/m². La toiture est très mal orientée (secteur Nord) et/ou fortement ombragée. Vu le très faible niveau d irradiation global sur toute la toiture, l installation de panneaux solaire n est pas recommandée, et il est très peu probable d avoir des parties de toit avec une irradiation utilisable. Peu favorable. L irradiation solaire annuelle est située entre 700 et 900 kwh/m². La toiture est mal orientée (entre Nord-ouest et Nord-est) et/ou ombragée. Vu le faible niveau d irradiation global sur toute la toiture, la situation est peu favorable à une installation solaire, et il est peu probable d avoir des parties importantes de toit avec une irradiation utilisable. Incertain (à approfondir). L irradiation solaire annuelle est située entre 900 et kwh/m². La toiture n est pas orientée de façon optimale et/ou partiellement ombragée. La toiture offre très probablement des parties favorables à une installation de panneaux solaires. L analyse de toitures situées dans cette catégorie doit être approfondie de cas en cas avant d envisager une installation. Favorable. L irradiation solaire annuelle est située entre et kwh/m². La toiture est bien orientée et peu ombragée. Une grande partie de la toiture peut être valorisée par des installations solaires. Très favorable. L irradiation solaire annuelle est de plus de kwh/m². Cette catégorie correspond au 10% des toitures les mieux irradiées de Genève. La toiture est très bien orientée et/ou quasiment pas ombragée. L ensemble de la toiture peut être valorisée par des installations solaires. NB : dans tous les cas, cette information montre le potentiel, mais une étude approfondie est nécessaire avant toute démarche d installation.

3 B) Métadonnées pour le dictionnaire du SITG COUCHES VECTEUR - TOITURES NOM USUEL : Irradiation solaire sur les toitures mois de [janvier] (idem pour chaque mois et l année) Classe : à compléter Type de données : Vecteur Polygone Partenaire responsable des données : DSPE - Département de la sécurité, de la police et de l'environnement Service : Service cantonal de l'énergie INFORMATIONS Résumé : l irradiation solaire correspond à l énergie solaire incidente sur une surface, telle qu une toiture, durant une période donnée. Elle exprimée en kwh /m2, c est-à-dire en quantité d énergie solaire par m2 de toiture. La couche vectorielle fournit, par surface de toiture, différentes statistiques d irradiation durant la période considérée. Le cadastre solaire du Canton de Genève a été élaboré conjointement par la Haute école du paysage, d ingénierie et d architecture (HES-GE/hepia), l Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et l Ecole polytechnique de Milan, sous mandat des Services Industriels de Genève (SIG) et du Service de l énergie (ScanE). Lien sur le rapport PDF du cadastre solaire pour en savoir plus Objectif : le cadastre solaire des toitures vise trois principaux objectifs : 1) cartographie du potentiel solaire de façon systématique et automatique sur un large territoire, en s appuyant sur les données 3D des bâtiments, 2) communication au public sur le potentiel solaire des toitures, 3) gain de temps dans les avantprojets d installation de collecteurs solaires (nombreux déplacements in situ évités). Informations complémentaires : à compléter Aspects légaux : à compléter Date de définition de la ressource : à compléter Date de dernière modification de la fiche : à compléter Langue Français Jeu de caractères utf8 RESPONSABLE A compléter QUALITE

4 Méthode d acquisition : l utilisation de données aéroportées LiDAR (vol en mai 2009) a permis de reconstituer un modèle numérique de surface de haute résolution (0.5 m). Un tel modèle d altitude permet déterminer en tout point (pixel) du territoire l ombrage par le voisinage proche (arbres, bâti) ou lointain (relief), la pente et l orientation, et en définitive, sur la base de statistiques météorologique horaires (Metenorm), l irradiation solaire. A partir du modèle raster d irradiation, les statistiques d irradiation sont calculées sur les toitures. Précision : Planimétrique: +/- 25 cm - Altimétrique: +/- 25 cm Fiabilité : valeurs d irradiation pouvant être dans certains cas 5 à 10% inférieures aux valeurs obtenues par des modèles comparatifs. MAINTENANCE Fréquence de mise à jour : non planifiée Remarque : état des toitures 2005, complétées par le vecteur des bâtiments hors sol construits entre 2006 et Tout bâtiment et toute toiture construits après 2009 ne sont pas pris en compte dans le calcul de l irradiation solaire (les données LIDAR datant de 2009). MODELE DE DONNEES / ATTRIBUTS Attributs des toitures (cf. CAD_BATIMENT_HORSOL_TOIT) + Pente_moy (Float) : Pente moyenne (pour la couche annuelle seulement) Real_area (Float) : Surface réelle prenant en compte la pente (pour la couche annuelle seulement) MIN (Long) : valeur minimale d irradiation mensuelle [annuelle] sur la toiture en kwh/m2 MAX (Long) : valeur maximale d irradiation mensuelle [annuelle] sur la toiture en kwh/m2 MEAN (Float) : valeur moyenne d irradiation mensuelle [annuelle] sur la toiture en kwh/m2 MEDIAN (Long) : valeur médiane d irradiation mensuelle [annuelle] sur la toiture en kwh/m2 STD (Float) : écart type par rapport à la valeur moyenne d irradiation mensuelle [annuelle] sur la toiture en kwh/m2

5 COUCHES RASTER - BRUT NOM USUEL : GRID radiation solaire mois de [janvier] (idem pour chaque mois et l année) Classe : à compléter Type de données : Raster Partenaire responsable des données : DSPE - Département de la sécurité, de la police et de l'environnement Service : Service cantonal de l'énergie INFORMATIONS Résumé : La couche raster de l irradiation solaire est calculée à partir du modèle numérique d altitude (données LIDAR) et de données météorologiques. Résolution de la grille numérique : 0.5m X 0.5m. L irradiation solaire correspond à l énergie solaire incidente sur une surface (pixel) durant une période donnée. Elle exprimée en kwh /m2, c est-à-dire en quantité d énergie solaire par m2. Le cadastre solaire du Canton de Genève a été élaboré conjointement par la Haute école du paysage, d ingénierie et d architecture (HES-GE/hepia), l Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et l Ecole polytechnique de Milan, sous mandat des Services Industriels de Genève (SIG) et du Service de l énergie (ScanE). Lien sur le rapport PDF du cadastre solaire pour en savoir plus Objectif : 1) élaborer une cartographie du potentiel solaire de façon systématique et automatique sur un large territoire, en s appuyant sur les données 3D des bâtiments, 2) fournir les données de base pour procéder à différentes analyses de potentiel solaire, notamment à travers les statistiques de radiation sur les toitures. Informations complémentaires : à compléter Aspects légaux : à compléter Date de définition de la ressource : à compléter Date de dernière modification de la fiche : à compléter Langue Français Jeu de caractères à compléter RESPONSABLE A compléter

6 QUALITE Méthode d acquisition : l utilisation de données aéroportées LiDAR (vol en mai 2009) a permis de reconstituer un modèle numérique de surface de haute résolution (0.5 m). Un tel modèle d altitude permet déterminer en tout point (pixel) du territoire l ombrage par le voisinage proche (arbres, bâti) ou lointain (relief), la pente et l orientation, et en définitive, sur la base de statistiques météorologique horaires (Metenorm), l irradiation solaire. Précision : Planimétrique: +/- 25 cm - Altimétrique: +/- 25 cm Fiabilité : valeurs d irradiation pouvant être dans certains cas 5 à 10% inférieures aux valeurs obtenues par des modèles comparatifs. MAINTENANCE Fréquence de mise à jour : non planifiée Remarque : La couche raster de l irradiation se base sur la modèle numérique de surface élaboré selon les données LIDAR datées de mai Ainsi, cette couche ne prend pas en compte les bâtiments construits après cette date. MODELE DE DONNEES / ATTRIBUTS

7 MNS NOM USUEL : MNS_05m Classe : à compléter Type de données : Raster Partenaire responsable des données : DSPE - Département de la sécurité, de la police et de l'environnement Service : Service cantonal de l'énergie INFORMATIONS Résumé : Le modèle numérique de surface (MNS) consiste à déterminer l élévation en tout point du territoire (pixel) tenant compte des éléments de surface (bâtiment, végétation). Il est construit à partir des données LIDAR de Il propose un modèle beaucoup plus précis que le MNS à 1m également disponible sur le SITG. D une part du fait de sa résolution (0.5 x 0.5 m). D autre part, au lieu de procéder à une interpolation directe des points LIDAR, il implique de construire séparément les modèles de la végétation, des bâtiments et du terrain. De plus des procédures d affinage (enhancement) sont appliquées pour corriger certaines anomalies. Ce MNS de haute précision a été développé dans le cadre de l élaboration du cadastre solaire. Lien sur le rapport PDF du cadastre solaire pour en savoir plus La méthodologie utilisée pour construire ce MNS est tirée de la thèse de doctorat EPFL de Claudio Carneiro ( Objectif : Elaborer une modèle numérique de surface du territoire genevois comme support à l élaboration d indicateurs environnementaux tels que le cadastre solaire. Informations complémentaires : à compléter Aspects légaux : à compléter Date de définition de la ressource : à compléter Date de dernière modification de la fiche : à compléter Langue Français Jeu de caractères à compléter RESPONSABLE A compléter QUALITE

8 Méthode d acquisition : l utilisation de données aéroportées LiDAR (vol en mai 2009) a permis de reconstituer un modèle numérique de surface de haute résolution (0.5 m). La construction de ce modèle passe au préalable par une construction séparée du terrain, des bâtiments et de la végétation, à travers l interpolation des points LiDAR : - Terrain : sélection des points LiDAR appartenant aux classes 1-terrain et 4-objets au sol, interpolation au préalable des altitudes en TIN (triangulation), puis de TIN en raster de résolution 0.5 X 0.5 mètre. L interpolation en TIN permet d améliorer la qualité et précision du modèle. - Bâtiment : sélection des points LiDAR appartenant à la classe 3 et situé à l intérieur des emprises au sol des toitures (ou bâtiments si construits après 2005), interpolation en TIN, puis en raster (résolution 0.5 X 0.5 mètre). - Végétation : sélection des points LiDAR appartenant à la classe 2 et interpolation directe en raster (0.5 X 0.5 mètre L assemblage de ces trois modèles passe par une normalisation des modèles de bâtiment et de végétation qui sont additionnés au final au modèle de terrain. Sur la base de l emprise au sol des toitures ou bâtiments, un processus d affinage (ou enhancement ) est également mis en œuvre pour améliorer la qualité de la couche raster produite notamment en bordure des toits et bâtiments (correction de certains low points et façades rendues verticales). Précision : Planimétrique: +/- 25 cm - Altimétrique: +/- 25 cm Fiabilité : dépend de la fiabilité des relevés LIDAR. MAINTENANCE Fréquence de mise à jour : non planifiée Remarque : La couche raster de l irradiation se base sur la modèle numérique de surface élaboré selon les données LIDAR datées de mai Ainsi, cette couche ne prend pas en compte les bâtiments construits après cette date. MODELE DE DONNEES / ATTRIBUTS