Cadastre solaire SITG – Genève

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.
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 1’000 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 1’000 et 1’145 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 1’145 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.
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
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 2009. 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
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
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 2009. Ainsi, cette couche ne prend pas en compte les bâtiments construits
après cette date.
MODELE DE DONNEES / ATTRIBUTS
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 2009.
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
(http://library.epfl.ch/en/theses/?nr=5050)
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
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 2009. Ainsi, cette couche ne prend pas en compte les bâtiments construits
après cette date.
MODELE DE DONNEES / ATTRIBUTS