Un partenariat autour du PST Paris Est pour poser les bases d’une plateforme de simulation intégrée de la ville

Coordinateur	CSTB
Correspondant CNRM-GAME	Grégoire PIGEON
Équipes CNRM-GAME	GMME-TURBAU
Site Internet du projet
Financement	MEDM
Début	23-12-2009
Durée	4 ans

 Objectifs

• Étudier et développer différents éléments constitutifs d’une plateforme de simulation intégrée de la ville, en mettant en commun les compétences de plusieurs établissements du PST Paris-Est et du RST du MEDM.

• Constituer un réseau de compétences entre les établissements partenaires en vue de participer à des projets futurs sur le thème de la simulation intégrée de la ville.

 Apports du CNRM-GAME

Dans la cadre du projet Ville Numérique, le CNRM-GAME va approfondir des recherches engagées dans le cadre d’autres projets, en particulier sur les thèmes suivants :

• Couplage entre hydrologie et météorologie à l’échelle de la ville
• Couplage entre météorologie et énergie liée au bâti
• Production automatique de paramètres de surface (données d’entrée de TEB) à partir de bases de données de l’IGN

 Description du projet

L’objectif du projet « Ville numérique » est d’étudier et de développer différents éléments constitutifs d’une plateforme de simulation intégrée de la ville, en mettant en commun les compétences de plusieurs établissements du PST Paris-Est et du RST du MEDM.

Une telle plateforme aura vocation à devenir un outil d’évaluation environnementale multicritères de projets d’aménagement urbains. À partir de l’étude de phénomènes physiques de la ville, tels que le trafic, l’acoustique, l’aéraulique, l’hydrologie, et la météorologie, des indicateurs environnementaux seront produits : consommation énergétique, rejets de gaz à effet de serre, qualité de l’air, mobilité, bruit, flux d’eau et de polluants. Des fonctionnalités de réalité virtuelle seront également étudiées et mises en œuvre, afin de permettre, sur la future plateforme, la préparation et le lancement interactifs des simulations, ainsi que la visualisation des résultats dans un environnement 3D immersif.

Le projet est organisé en 4 axes principaux :

Axe 1 « Production de modèles 3D urbains à faible coût » :
L’un des objectifs majeurs du projet « Ville numérique » est de concevoir et de développer des technologies de production automatique de modèles 3D urbains sémantisés de haute précision à partir d’images aériennes et terrestres. À cette fin, nous capitaliserons sur l’expertise en photogrammétrie et en apprentissage automatique présente au sein du MATIS (IGN) et d’IMAGINE (CSTB-ENPC).

Axe 2 « Couplage des phénomènes physiques » :
Le couplage de certaines des simulations physiques au sein de la plateforme est essentiel pour la validité scientifique des résultats, et donc pour la pertinence des indicateurs environnementaux en dérivant.
Nous étudierons en particulier les couplages trafic / nuisances, hydrologie de surface / bilan énergétique urbain, météorologie / climat / demande énergétique.

Axe 3 « Interopérabilité » :
L’interopérabilité des différents outils d’acquisition, de simulation et de visualisation au sein de la plateforme implique la conception d’une base de données commune, et l’interfaçage des différents outils avec celle-ci.

Les problèmes d’échelle spatiale et temporelle sont également essentiels et nécessiteront une réflexion méthodologique générale :échelle spatiale d’étude, échelle d’application de l’action locale à évaluer et échelle de représentation des phénomènes au sein de l’outil de simulation.

Axe 4 « Expérimentation » :
Cet axe devra s’appuyer sur un site expérimental commun à toutes les équipes partenaires. Il comprendra plusieurs volets : le choix du site expérimental, la définition de scénarios, la spécification de l’instrumentation nécessaire, la production des données associées, le calibrage des composants de la plateforme,et la validation expérimentale de la plateforme intégrée.

 Partenaires

1. CSTB, Division Modélisation et Environnements Virtuels Enrichis (MOD-EVE)
2. CSTB, Département Acoustique et Éclairage (DAE)
3. ENPC, Centre d’Enseignement et de Recherche en Environnement Atmosphérique (CEREA)
4. ENPC, Laboratoire Eau Environnement et Systèmes Urbain (LEESU)
5. ENPC - CSTB, équipe Images, Apprentissage et Géométrie pour la Numérisation de l’Environnement (IMAGINE)
6. IGN, Laboratoire « Méthodes d’Analyses pour le Traitement d’Images et la Stéréorestitution » (MATIS)
7. IGN, Laboratoire « Conception Objet et Généralisation de l’Information Topographique » (COGIT)
8. INRETS, Laboratoire Ingénierie Circulation Transports (LICIT)
9. INRETS, Laboratoire Transport et Environnement (LTE)
10. INRETS, Laboratoire des Technologies Nouvelles (LTN)
11. LCPC, Division Eau et Environnement (EAU)
12. MÉTÉO FRANCE, Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM)