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COOLTREES a construit et évalué un logiciel de modélisation / simulation 3D et a récolté de nouvelles informations liées au végétal urbain. Les résultats offrent des pistes de réflexion pour les professionnels du végétal en ville. Ainsi que des perspectives de développement d'outils de modélisation 3D pour la conception d'aménagements arborés. L'objectif est de pouvoir les impact d'un aménagement en amont de sa réalisation afin d'optimiser les services fournis, notamment la gestion des îlots de chaleur,  en fonction des attentes des différents partis.

Deux principaux résultats se dessinent !

1 : Une base de données globale conséquente et recherchée

Elle regroupe cinq années de mesures terrain dans le cœur de Strasbourg, au jardin botanique de l'Université de Strasbourg.

 Si la vidéo ne se lance pas : https://www.youtube.com/watch?v=N-NWnGRMAGE

Cette base regroupe toutes les mesures météorologiques de l'espace et les mesures physiologiques relevées sur des Tilleuls 'Tillia tomentosa' pendant la période de travail. Elle sera accessible à tous en 2023. En attendant, un Data Paper, dérivant la base de données, verra le jour à la suite du travail des chercheurs courant 2022.

2 : Un logiciel de modélisation et simulation 3D : LASER.T (LAtente SEnsible Radiation & Trees) 

Le logiciel LASER.T est une fusion entre LASER/F, un logiciel sur lequel l'équipe TRIO du laboratoire Icube de Strasbourg travaille depuis 2009 et le logiciel RATP développé par l'INRAE de Clermont-Ferrand. Ce dernier permet de modéliser et simuler de façon très précise (de l'ordre du centimètre) les interactions entre les arbres et leur environnement, ce qui existe peu aujourd'hui. Le logiciel fonctionne en entrant :  les mesures météorologiques correspondant au microclimat présent, les caractéristiques des matériaux et les informations physiologiques des végétaux de l'aménagement. On peut choisir de réaliser la modélisation à un instant donné ou de réaliser un pas de temps d'un jour, d'une semaine ou plus sous condition de donner à l'ordinateur le temps nécessaire pour réaliser les calculs.

Que se passe-t-il dans le logiciel ?

Sur la base des différentes données issues de la base de données et de la scène 3D de l'espace urbain à tester, il va construire un maillage sur toute la scène et découper les surfaces en triangles et la végétation en cubes. Le logiciel simule et calcule toutes les interactions existant entre les triangles et cubes de la scène. En fonction des différentes réponses physiologiques et physiques des éléments (sols, bâtiments, végétations), le logiciel prend en compte les effets existants entre chaque élément, par exemple un arbre laisse passer un peu de rayonnement direct ou l'asphalte va stocker beaucoup de chaleur. Enfin, il restitue par triangles et par cubes un bilan énergétique, qui contient diverses données telles que la température de surface des éléments. 

Une fois la modélisation effectuée, une fenêtre présente la scène en 3D et différents filtres permettent de choisir l'information mise en lumière.

En plus de ces informations, il est possible de réaliser à partir de toutes les données des calculs d'indices de confort permettant de connaître la température ressentie dans l'aménagement. Il est aussi possible de calculer l'évapotranspiration d'un ou plusieurs arbres. Des exemples sont présentés dans la synthèse du projet en téléchargement libre.

Mais à quoi ces modélisations ressemblent-elles ?

Commençons pas le début du projet qui réalisé au jardin universitaire de Strasbourg, où les mesures présentes dans la base de données ont été réalisées. Voici la modélisation qui a été réalisée sous LASER/F (ancien LASER.T) :

Tout est possible dans ce logiciel, il est par exemple possible de réaliser une rue canyon et de faire tourner le logiciel pour simuler toute une journée. Vous trouverez dans la synthèse du projet cette même scène avec quelques changements pour mettre en lumière l'impact des arbres sur le microclimat de la rue modélisé aux pas de temps 9h, 13h et 18h.

Voici un exemple d'une simulation issue de LASER.T où l'on voit le mouvement de l'ombre générée par les bâtiments et les arbres au cours d'une journée ensoleillée:

Si la vidéo ne se lance pas : https://youtu.be/hmtfCf77KBI