Îlot de Chaleur Urbain

Risquesv0

Responsable:Niccolò Calandri

Layer Îlot de Chaleur Urbain sur des sites réels

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Îlot de Chaleur Urbain

Îlots de Chaleur

Aperçu

Le KPI Îlots de Chaleur quantifie l'intensité de l'effet d'îlot de chaleur urbain (UHI) sur un site surveillé. L'effet UHI se produit lorsque les zones bâties enregistrent des températures moyennes significativement plus élevées que les zones rurales environnantes — principalement en raison du remplacement des sols naturels par des matériaux retenant la chaleur comme le béton et l'asphalte, et de la réduction des surfaces végétalisées.

Ce KPI est implémenté à travers deux indicateurs satellitaires complémentaires :

UTFVI (Urban Thermal Field Variance Index — Indice de Variance du Champ Thermique Urbain) : mesure l'intensité de l'effet d'îlot de chaleur urbain pour chaque pixel, normalisée par rapport à la plage de température globale du site et à la ligne de base thermique des zones non urbaines. Analysé pour avril–août (saison chaude).
Night LST (Température de Surface Nocturne) : mesure la température de surface au sol à l'aide d'acquisitions satellitaires nocturnes vers 01h30 heure locale, réduite de 1 km à 25 m de résolution. Les données nocturnes sont particulièrement adaptées à la détection de l'effet UHI car le rayonnement solaire diurne ajoute du bruit au signal thermique.

Les deux indicateurs sont inversés : des valeurs plus basses indiquent de meilleures conditions (plus fraîches). Un site avec une urbanisation minimale et une végétation abondante obtiendra les niveaux A ou B ; un site urbain fortement imperméabilisé obtiendra les niveaux D ou E.

Le KPI est aligné avec les thèmes ESRS E1-1, ESRS 2 IRO-1, AR 11, couvrant les risques climatiques et les dépendances de transition.

Méthodologie de calcul

Le système calcule l'Indice de Variance du Champ Thermique Urbain (UTFVI) par pixel pour chaque mois de la saison chaude (avril–août) à partir des données de température de surface. La formule normalise la température du pixel par rapport à la ligne de base thermique des zones non urbaines et à la plage de température globale :

\text{UTFVI} = \frac{LST_{pixel} - T_{nonurban,10p}}{T_{max} - T_{min}}

où LST_pixel = température de surface au sol du pixel (°C), T_nonurban,10p = 10e percentile de la LST sur les pixels non urbains et non aquatiques (ligne de base thermique du paysage rural/naturel), T_max / T_min = température maximale et minimale sur l'ensemble de la zone d'analyse

Un plafond de basse température est appliqué : lorsque LST_pixel < 15 °C, l'UTFVI est plafonné à min(0,19 ; valeur calculée), maintenant les pixels hivernaux ou de haute altitude au niveau A/B.

La Night LST à 1 km de résolution est réduite à 25 m à l'aide d'un modèle Random Forest avec le NDVI, l'altitude et l'occupation du sol comme variables prédictives. Les données proviennent de MODIS Aqua/Terra LST (NASA) à 1 000 m de résolution, ESA WorldCover à 10 m et Sentinel-2 NDVI à 10 m.

Ce que vous voyez sur la plateforme

Aperçu > Highlights > « Îlots de chaleur » (Carte highlights)

Carte highlights. Une carte dans la section Aperçu > Highlights résumant ce KPI en un coup d'œil.

Objectif : Donner un signal rapide sur l'intensité des îlots de chaleur du site.

Description : La carte est intitulée « Îlots de chaleur » avec une icône de flamme. Elle apparaît dans la bande horizontale des highlights à côté des cartes d'autres KPI. La carte affiche le niveau de qualité UTFVI du site. En mode aperçu du portfolio, la carte agrège les informations de tous les sites.

Échelle de Qualité UTFVI
A
B
C
D
E
Aucun< 0,2
Faible0,2 – 0,4
Modéré0,4 – 0,6
Fort0,6 – 0,8
Très fort> 0,8

Comment c'est calculé : Le niveau affiché est dérivé de la valeur UTFVI moyenne du site pour le mois d'analyse le plus récent de la saison chaude, mappé sur l'échelle de qualité à cinq niveaux (A–E).

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs plus basses indiquent de meilleures conditions.

Exemple d'interprétation :

Si la carte affiche le niveau « B » (vert), le site a un effet UHI léger — la végétation et les surfaces naturelles modèrent encore les températures. Si elle affiche « D » (orange), un stress thermique significatif est présent et des actions d'atténuation sont recommandées.

Aperçu > Highlights > « Îlots de Chaleur » (Ligne de tableau highlights)

Ligne de tableau highlights. Une ligne dans le tableau de comparaison des KPI multi-sites dans la section Highlights, intitulée « Îlots de Chaleur », avec l'en-tête de colonne « Îlots de chaleur urbains (SITE/CONTRÔLE) ».

Objectif : Comparer l'intensité UHI de chaque site surveillé avec sa zone de contrôle et classer les sites au sein du portfolio.

Description : La ligne affiche, pour chaque site, deux valeurs côte à côte : le score SITE (ROI) et le score CONTRÔLE (CA), chacun exprimé comme un badge de qualité (Excellent / Ok / Préoccupant / Critique / Très critique). Une infobulle sur l'en-tête de colonne indique : « Quantifie l'intensité du réchauffement localisé dans les zones urbanisées par rapport aux zones rurales environnantes. »

Comment c'est calculé : Chaque badge correspond à la valeur UTFVI moyenne du site classée selon l'échelle de qualité inversée à cinq niveaux.

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs UTFVI plus basses indiquent de meilleures conditions.

Légende :

Badge	Plage UTFVI	Couleur
Excellent	< 0,2	■ `#00A67A`
Ok	0,2 – 0,4	■ `#00DF80`
Préoccupant	0,4 – 0,6	■ `#FFD21E`
Critique	0,6 – 0,8	■ `#FF8B16`
Très critique	≥ 0,8	■ `#FF367F`

Exemple d'interprétation :

Si le badge du Site affiche « Préoccupant » (jaune) et le badge du Contrôle affiche « Excellent » (vert), le site surveillé a une intensité UHI mesurément plus élevée que sa zone de contrôle — indiquant que l'urbanisation du site génère un stress thermique localisé.

Évaluation > Risques > « Îlots de chaleur » (Grille à bulles)

Grille à bulles. Une grille de 5 colonnes × 5 lignes (ou 6 lignes) montrant la distribution des niveaux UTFVI sur la surface du site pour chaque mois d'avril à août.

Objectif : Montrer comment l'intensité UHI est distribuée sur la surface du site au cours de la saison chaude, mois par mois.

Description : Le graphique est intitulé « Îlots de chaleur » sous le groupe « Thermique » dans la section Risques, avec le badge ESRS « E1-1, ESRS 2 IRO-1, AR 11 ». La grille comporte cinq colonnes (avril à août) et cinq ou six lignes (niveaux d'intensité UTFVI). Chaque cellule contient une bulle proportionnelle au pourcentage de la surface du site à ce niveau UTFVI pour ce mois. Des bulles plus grandes signifient une proportion plus importante du site à ce niveau d'intensité. Le commutateur Site / Zone de Contrôle bascule entre les données ROI et CA. Un clic sur l'en-tête d'une colonne de mois ouvre une barre latérale avec la distribution de la Night LST pour ce mois (ROI vs CA), incluant les valeurs des indices Ua, FUa et PUa.

Comment c'est calculé : Pour chaque mois et chaque niveau UTFVI, le pourcentage de pixels du site tombant dans la plage de ce niveau est calculé. Le rayon de la bulle est proportionnel à ce pourcentage.

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs UTFVI plus basses indiquent de meilleures conditions.

Légende :

Ligne	Niveau UTFVI	Couleur
Aucun	< 0,2 (niveau A)	■ `#22c55e`
Faible	0,2 – 0,4 (niveau B)	■ `#84cc16`
Modéré	0,4 – 0,6 (niveau C)	■ `#facc15`
Fort	0,6 – 0,8 (niveau D)	■ `#f97316`
Très fort	> 0,8 (niveau E)	■ `#ef4444`
Extrême	intensité maximale	■ `#991b1b`

Exemple d'interprétation :

Si en juin la bulle de la ligne « Aucun » est grande (p. ex. 70 % de la surface) et « Fort » est petite (5 %), la majeure partie du site a un effet UHI négligeable en juin — un signal positif. Si la ligne « Très fort » augmente d'avril à août, l'intensité UHI s'aggrave pendant les mois les plus chauds.

Évaluation > Risques > « Îlots de chaleur (UTFVI) » (Ligne de barre latérale assessment)

Ligne de barre latérale assessment. Une ligne dans la catégorie Risques de la barre de navigation de l'assessment, intitulée « Îlots de chaleur (UTFVI) », montrant les barres de distribution UTFVI de la surface du site.

Objectif : Donner une vue rapide de la distribution UTFVI dans le contexte de tous les indicateurs de risque, accessible depuis n'importe quelle page de l'assessment.

Description : La ligne affiche le libellé « Îlots de chaleur (UTFVI) » et un ensemble de barres horizontales proportionnelles représentant le pourcentage de la surface du site à chaque niveau UTFVI. Chaque segment de barre est coloré selon la couleur du niveau. La ligne apparaît sur toutes les pages de l'assessment dans la barre latérale gauche sous la section Risques.

Comment c'est calculé : Les proportions des barres reflètent le pourcentage de pixels du site à chaque niveau UTFVI pour le mois actuellement sélectionné de la saison chaude.

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs plus basses indiquent de meilleures conditions.

Légende :

Niveau	Couleur
Aucun (< 0,2)	■ `#22c55e`
Faible (0,2 – 0,4)	■ `#84cc16`
Modéré (0,4 – 0,6)	■ `#facc15`
Fort (0,6 – 0,8)	■ `#f97316`
Très fort (> 0,8)	■ `#ef4444`
Extrême	■ `#991b1b`

Exemple d'interprétation :

Si la barre de la barre latérale affiche principalement du vert (Aucun/Faible), le site est largement exempt d'effets d'îlot de chaleur. Des segments orange et rouges croissants indiquent un stress thermique grandissant.

Cartes > Risques > « Îlots de chaleur urbains » (Couche de carte)

Couche de carte. Une superposition cartographique interactive montrant la distribution spatiale de l'intensité UTFVI sur la surface du site pour une date sélectionnée en avril–août.

Objectif : Montrer exactement où au sein du site les effets d'îlot de chaleur urbain sont les plus forts, permettant l'identification spatiale des points chauds thermiques.

Description : La carte visualise les valeurs UTFVI sous forme d'une palette de couleurs discrète à 5 classes. Chaque pixel est coloré selon son niveau UTFVI (A–E). La couche est accessible sous l'onglet de catégorie « Risques » dans le panneau des couches de la carte. Une infobulle animée indique « Îlots de chaleur urbains pendant {date} ». Une infobulle informative explique : « La couche sélectionnée mesure l'intensité des îlots de chaleur dans les zones urbaines, fournissant des indications sur l'impact des activités humaines sur le climat local. » Lorsqu'une couche UTFVI est générée, une couche de Température Nocturne pour la même date est automatiquement générée.

Comment c'est calculé : L'UTFVI de chaque pixel est calculé à partir de la LST satellitaire et classé en l'un des cinq niveaux. La palette de couleurs est discrète avec des limites fixes à 0,2 — 0,4 — 0,6 — 0,8.

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs UTFVI plus basses indiquent de meilleures conditions.

Légende :

Niveau	Plage UTFVI	Couleur
A — Aucun	< 0,2	■ `#00A67A`
B — Faible	0,2 – 0,4	■ `#00DF80`
C — Modéré	0,4 – 0,6	■ `#FFD21E`
D — Fort	0,6 – 0,8	■ `#FF8B16`
E — Très fort	> 0,8	■ `#FF367F`

Exemple d'interprétation :

Si la carte montre une zone principalement verte (niveau A) avec des taches oranges isolées (niveau D) près de surfaces imperméables, la majeure partie du site a un effet UHI minimal ; les points chauds thermiques sont localisés près de surfaces scellées comme les parkings ou les toitures.

Cartes > Risques > « Température nocturne du sol » (Couche de carte)

Couche de carte. Une superposition cartographique interactive montrant la distribution spatiale de la température de surface nocturne sur le site, réduite à 25 m de résolution.

Objectif : Fournir une vue spatiale haute résolution des conditions thermiques nocturnes — le signal le plus clair pour identifier où l'effet UHI est le plus fort pendant les heures les plus fraîches.

Description : La couche est listée comme « Température nocturne du sol » dans la catégorie Risques. Une infobulle animée indique « Température nocturne pendant la {semaine}e semaine de {mois} ». La carte utilise une palette de couleurs continue jet (bleu = plus frais, rouge = plus chaud), mise à l'échelle dynamiquement sur la plage de température du site. Une infobulle informative explique : « La Température nocturne est la température au sol estimée à l'aide d'acquisitions satellitaires nocturnes. Ces acquisitions sont idéales pour étudier les effets des Îlots de Chaleur Urbains, car elles mettent en évidence les différences thermiques les plus significatives entre les environnements urbains et ruraux. » Le panneau affiche également les valeurs des indices Ua, FUa et PUa.

Comment c'est calculé : La Night LST à 1 km de résolution est réduite à 25 m à l'aide d'un modèle Random Forest avec le NDVI, l'altitude et l'occupation du sol comme variables. La palette de couleurs est continue et auto-mise à l'échelle sur la plage de température du site.

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs plus basses indiquent de meilleures conditions.

Exemple d'interprétation :

Si la carte montre un noyau frais (bleu) dans une zone boisée et des taches chaudes (rouges) sur un parking ou un toit industriel, le contraste de température nocturne entre les surfaces végétalisées et imperméabilisées est élevé — indiquant une formation active d'îlot de chaleur urbain la nuit.

Survey > Aperçu > « Îlots de chaleur urbains » (Colonne de progression des sites)

Colonne de progression des sites. Une colonne dans le tableau récapitulatif multi-sites montrant le badge de qualité UTFVI pour chaque site surveillé (valeurs Site et Zone de Contrôle).

Objectif : Permettre une comparaison au niveau du portfolio de l'intensité des îlots de chaleur sur tous les sites surveillés en un coup d'œil.

Description : La colonne a pour en-tête « Îlots de chaleur urbains (SITE/CONTRÔLE) ». Chaque ligne affiche deux badges de qualité — un pour le Site (ROI) et un pour la Zone de Contrôle (CA) — utilisant l'échelle à cinq niveaux (Excellent / Ok / Préoccupant / Critique / Très critique). Une infobulle sur l'en-tête explique la signification de l'indicateur.

Comment c'est calculé : Le badge est attribué en fonction de la valeur UTFVI moyenne du site classée selon l'échelle de qualité inversée à cinq niveaux.

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs UTFVI plus basses indiquent de meilleures conditions.

Légende :

Badge	Plage UTFVI	Couleur
Excellent	< 0,2	■ `#00A67A`
Ok	0,2 – 0,4	■ `#00DF80`
Préoccupant	0,4 – 0,6	■ `#FFD21E`
Critique	0,6 – 0,8	■ `#FF8B16`
Très critique	≥ 0,8	■ `#FF367F`

Exemple d'interprétation :

Un site affichant « Très critique » (rouge) à côté d'une zone de contrôle affichant « Ok » (vert clair) indique une intensité d'îlot de chaleur sévère au site par rapport au paysage environnant — un risque environnemental significatif.

Évaluation > Tendances > « Urban Heat Field Variance Index » (Graphique en lignes)

Graphique en lignes. Un graphique de tendances pluriannuel montrant les valeurs UTFVI dans le temps pour le site sélectionné.

Objectif : Suivre si l'intensité de l'îlot de chaleur urbain au site s'améliore, se dégrade ou reste stable sur plusieurs années.

Description : Le graphique est accessible depuis la section des tendances pluriannuelles. Le type de tendance est intitulé « Urban Heat Field Variance Index ». Le graphique trace les valeurs UTFVI mensuelles ou annuelles sur l'axe Y en fonction du temps sur l'axe X. Les tendances du Site et de la Zone de Contrôle sont affichées comme des lignes séparées.

Comment c'est calculé : Les valeurs UTFVI sont calculées pour chaque date disponible dans la fenêtre de la saison chaude avril–août, en utilisant la même formule que pour les cartes mensuelles.

Note : Cet indicateur est inversé — des valeurs plus basses indiquent de meilleures conditions.

Exemple d'interprétation :

Si la ligne du Site montre une tendance UTFVI croissante sur cinq ans tandis que la ligne de Contrôle reste stable, le site connaît un stress thermique urbain croissant — probablement dû à l'augmentation des surfaces imperméables ou à la perte de végétation.

Sources de données

Source	Fournisseur	Couverture	Résolution	Période
MODIS Aqua LST (MYD11A1)	NASA	Mondiale	1 000 m	2000 — présent
MODIS Terra LST (MOD11A1)	NASA	Mondiale	1 000 m	2000 — présent
ESA WorldCover	ESA	Mondiale	10 m	2020–2021
Sentinel-2 L2A (NDVI)	ESA / Copernicus	Mondiale	10 m	2017 — présent
SRTM Elevation	NASA / USGS	±60° latitude	30 m	2000

Méthodologie détaillée

L'UTFVI est calculé par pixel pour chaque mois de la saison chaude (avril–août). La température de surface au niveau du pixel est comparée à une ligne de base thermique non urbaine (10e percentile de la LST sur les pixels non urbains et non aquatiques situés à plus de 20 pixels des grandes zones urbaines) et normalisée par la plage de température totale de la zone d'analyse.

Un plafond de basse température est appliqué : lorsque la température du pixel descend sous 15 °C, l'UTFVI est plafonné à min(0,19 ; valeur calculée), évitant la mauvaise classification des pixels hivernaux ou de haute altitude.

L'UTFVI est calculé mensuellement pour avril–août, produisant cinq instantanés mensuels. Pour chaque mois et chaque niveau, le pourcentage de pixels du site tombant dans la plage de ce niveau est calculé. La distribution mensuelle alimente le graphique en grille de bulles et la barre latérale de l'assessment.

La Night LST à 1 km de résolution est réduite à 25 m à l'aide d'un modèle Random Forest. Aucun modèle pré-entraîné n'est stocké — le modèle est ajusté à la volée pour chaque site, avec le NDVI, l'altitude et l'occupation du sol comme variables prédictives.

Trois indices SUHI (Surface Urban Heat Island) zonaux comparent les températures des pixels urbains aux anneaux environnants :

Ua (Urban-adjacent) : différence de température entre la zone urbaine et la zone immédiatement adjacente
FUa (Future Urban-adjacent) : différence de température entre la zone urbaine et la zone d'expansion urbaine future
PUa (Peri-Urban-adjacent) : différence de température entre la zone urbaine et l'anneau péri-urbain

Notes techniques

Le KPI UHI couvre uniquement la saison chaude : avril–août. En dehors de cette fenêtre, les basses températures suppriment le signal UHI et l'UTFVI peut être affecté par le plafond de basse température (pixels en dessous de 15 °C sont plafonnés à UTFVI ≤ 0,19). Les résultats ne doivent pas être comparés entre saisons — uniquement au sein de la même fenêtre de saison chaude
Deux palettes de couleurs sont utilisées pour l'UTFVI dans différentes parties de la plateforme : le graphique de l'assessment utilise des couleurs indicatrices vives, tandis que la couche de carte utilise les couleurs standard de l'échelle de qualité. Les deux suivent la même structure à cinq niveaux A–E
La grille de bulles de l'assessment utilise une classification à six clés (Aucun / Faible / Modéré / Fort / Très fort / Extrême), tandis que l'échelle de qualité formelle et la palette de la carte utilisent cinq niveaux (A–E). La ligne « Extrême » correspond à la queue supérieure de la plage E
La réduction de la Night LST de 1 km à 25 m utilise un modèle Random Forest entraîné par requête. Pour les sites très uniformes, la réduction apporte peu d'information supplémentaire ; pour les sites avec de forts gradients topographiques ou végétatifs, des motifs de température à fine échelle deviennent visibles
Les données MODIS Aqua et Terra sont disponibles à partir de 2000. La couverture nuageuse et les lacunes de données peuvent réduire la disponibilité pour des mois spécifiques — la plateforme ne génère des cartes que lorsque des acquisitions suffisamment dégagées sont disponibles
Ce KPI est étroitement lié à la Température de Surface du Sol (LST), la Couverture Naturelle, l'Imperméabilité et le NDVI — tous des facteurs déterminants de l'intensité UHI

Bibliographie

Oke, T.R. (1982). "The energetic basis of the urban heat island". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 108(455), 1–24. DOI: 10.1002/qj.49710845502
Guha, S., et al. (2018). "Analytical study of land surface temperature with NDVI and NDBI using Landsat 8 OLI and TIRS data in Florence and Naples city, Italy". European Journal of Remote Sensing, 51(1), 667–678.
NASA Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC). "MODIS/Aqua Land Surface Temperature and Emissivity Daily L3 Global 1km SIN Grid (MYD11A1)". Disponible sur : lpdaac.usgs.gov
ESA (2021). "ESA WorldCover 10 m 2020 v100". Disponible sur : worldcover2020.esa.int
Commission européenne (2022). "ESRS E1 — Changement climatique". Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD). Disponible sur : efrag.org