Cartographie des toitures végétalisées de la ville de Genève

SYSTEME D'INFORMATION DU PATRIMOINE VERT (SIPV) Cartographie des toitures végétalisées de la ville de Genève Pascal MARTIN, Joëlle MASSY et Nicolas WYLER En partenariat avec :

Plan CJB & SIPV Les toits verts Contexte Objectifs Méthodologie Résultats Interprétations Conclusions Perspectives Toit vert du bâtiment de la Console (CJB)

Conservatoire et Jardin botaniques de la Ville de Genève (Suisse)

Conservatoire et Jardin botaniques de la Ville de Genève (Suisse) le Jardin collections de plantes vivantes 15'600 spécimens 3'700 arbres l Herbier plus de 5 millions d échantillons la Bibliothèque collections de livres 100'000 unités une des 3 collections les plus importantes au monde

Le SIPV Objectifs du Système d Informations du Patrimoine Vert : Définir et mettre en oeuvre un Système d'informations à Référence Spatiale (SIRS) de la biodiversité genevoise facilitant : récolte, intégration et synthèse de l'information portant sur les milieux, les espèces et les individus constituant la biodiversité végétale mise à disposition de l'information pour la gestion, la recherche et l'aide à la décision création de méthodes communes

Partenaires et collaborations SITG: Système d'informations du Territoire Genevois Partenariat entre les collectivités publiques et semi-publiques du canton de Genève, ainsi que SwissTopo et l'ign. Canton de Genève Direction Générale de la Nature et du Paysage Service de l'organisation et des Systèmes d'informations Haute Ecole du Paysage, de l'ingénieurie et de l'architecture Ville de Genève Conservatoire et Jardin botaniques Direction des Systèmes d'informations et de Communication Service des Espaces Verts et de l'environnement Service d'urbanisme Centre du Réseau Suisse de Floristique

Modules Flore Sauvage Milieux Naturels Espaces Verts Arbres Isolés Modules techniques

Qu est-ce qu un toit vert? Toit extensif: Couche de substrat mince (< 10 cm) Végétation rase et résistante Peu ou pas d entretien Toit intensif: Couche de substrat épaisse (> 20 cm) Végétation arbustive voire arborée Entretien égale à un jardin

Rôles et avantages d un toit vert Climat urbain: diminution des îlots de chaleur, augmentation de l humidité Thermique du bâtiment: climatisation Durée de vie du toit: protection contre les chocs thermiques, les UVs, le vent Eaux usées: rétention des eaux de pluie, réduction des pics d écoulement Biodiversité: surfaces de compensation, milieux de substitution Intégration paysagère: diminution de l effet artificiel, augmentation du bien-être Isolation phonique: absorption des bruits Absorption et filtration des poussières, CO et CO 2 : amélioration de la qualité de l air

Contexte Engagements d Aalborg signés en 2010 par Genève Cartographie des milieux naturels du canton de Genève par les CJB Projet de l Hepia sur les toits verts Toiture extensive, bâtiment de l Hepia (GE) Ewa Renaud Les toits verts sont de la nature en ville

Objectifs Carte des toits végétalisés de la Ville de Genève Besoin d une méthode spécifique Automatisation (60 000 structures toits à traiter) Ville de Genève 4 Quartiers Mesurer l insertion des toits dans maillage vert Genève-Cité Plainpalais Petit-Saconnex Eaux-Vives Avoir des pistes de méthodologie pour la cartographie des toits verts à l'échelle du Canton Surface 15.9 km 2 Habitants 189 313 Source: OCS

Méthodologie : Création du modèle de filtre Rassembler et préparer les données Couche des toits (60 000 objets) Modèle Numérique de Surface Orthophotos : 4 bandes (RVB et proche infrarouge) Créer les couches d entrée Toits NDVI (PIR R) / (PIR+R) Luminosité Pente Créer le modèle principal Fonction : Zonal statistics as table Source figure: www.ci.auburn.in.us

Méthodologie: Problèmes Orthophotos trop lourdes chaque pixel = 10 cm sur le terrain dégradation à 60 cm Couche des toits topologiquement incorrecte Corriger les superpositions et les doublons Toit n 2 Toit n 1

Orthophotos

Pentes < 8

NDVI

Luminosité

Méthodologie : Paramétrage Variables Nombre de toits filtrés NDVI (-0.08 à 0.3) Élimine 65.3% Luminosité (76 à 157) Élimine 20.8% Pente (< 8 ) Élimine 79.9% Surface (> 16m 2 ) Élimine 46.1%

Résultats: Sélection des toits Par le modèle 1 747 / 60 000 toits potentiellement verts élimine ~97 % Vérification à la main 386 / 1 747 toits réellement verts 79 % de commissions

Analyse de l efficacité du modèle Toits verts réels Non-toits verts réels Toits verts prédits par le modèle Vrais positifs 365 Faux positifs 1 382 1 747 Non-toits verts prédits par le modèle Faux négatifs 21 Vrai négatifs 58 158 58 179 386 59 519 59 926 Prévalence = 0.6 % Indice de Kappa = 0.35 Sensibilité = 94.6% Spécificité = 97.7 %

Cause des problèmes Problèmes dus à la diversité des valeurs Ombrages différents pour un même toit Décalage toits-orthophotos (jusqu à 4 m)

Tentatives d affinement Ajout de nouveaux paramètres Les écarts-types La bande n 1: le rouge Le Modèle Numérique de Hauteur Rognage par un Buffer interne de 1m sur les toits Toits nettoyés par le MNH Toit ou parc? Rognage Orthophotos, juin ESRI 2009 2011

Analyses Classification par type de végétation Origine: construite, spontanée, incertaine Végétation dense ou éparse Terrasse et balcon Pelouse Orthophoto juin 2009 Insertion des toits verts par quartier Carte de densité Insertion des toits végétalisés dans le maillage vert

Interprétation Classification Beaucoup de toits spontanés Quartier Genève-Cité vs Plainpalais et Petit-Saconnex Densité Complémentarité entre les toits végétalisés et les espaces verts

Cartes

Construit, végétation dense Construit, végétation éparse Spontané Origine inconnue Pelouse Terrasse et balcon

Cartes ESRI Suite 2011

Petit-Saconnex Genève-cité Eaux-vives Plainpalais

Carte annexe Suite

Application de visualisation La Console - CJB Utilisation des vues obliques BingMaps http://www.bing.com/maps/ La console vue Sud

Application de visualisation La Console - CJB Utilisation des vues obliques BingMaps http://www.bing.com/maps/ La console avec la couche toit vert vue Sud

Application de visualisation vue Sud + Bati 3D vue Est + Bati 3D vue Nord + Bati 3D vue Ouest + Bati 3D

Application de visualisation Giuseppe - Motta Giuseppe Giuseppe Motta Motta avec vue couche Ouest toit vert et Bati3D

Conclusion Accélération du repérage: reste 3% des toits à évaluer Possibilité d établir une classification Intégration des toits dans le maillage vert, visualisation Ne repère pas les toits intensifs Bâtiment de l Opéra, HUG, Genève orthophoto, juin 2009

Perspectives futures L Hepia: projet sur le Canton 290 000 toits sur 282 km 2 ~1 700 toits si même prévalence (0,6%) que la ville Engagements d Aalborg: les toits verts renforcent-t-ils le maillage vert? où et dans quelles mesures? Inventaires botaniques sur ces toitures végétalisées construites ou spontanées biodiversité, espèces menacées? Gestion des nombreux toits verts spontanés

Quelques plantes

Merci de votre attention