Détection des objets présents sur les toitures et identification des espaces libres
La crise climatique actuelle pousse les administrations à repenser leur politique d’aménagement, ce qui va changer le visage de nos villes et nos villages. Pour répondre aux défis des transitions énergétique et écologique, l’exploitation des toits constituent un atout majeur pour compenser l’emprise au sol et optimiser l’usage des bâtiments. Par exemple, la mise en place de toits végétalisés contribue à la diminution des îlots de chaleur et à la préservation du tissu de biodiversité en ville. De plus, les toits sont aussi un espace clé pour une production solaire locale avec un faible impact sur nos paysages. Alors qu’il est plus important que jamais de définir des objectifs clairs et réalistes pour surmonter ces crises, la connaissance de l’occupation réelle des toits est un enjeux stratégique pour la priorisation des aménagements. Cependant, actuellement le recensement des surfaces libres des toits et la quantité d’installations solaires et végétales déjà existantes, nécessaire à l’évaluation des potentiels d’installation, sont peu précis.Le but de ce projet, en collaboration avec le canton de Genève, consiste dans un premier temps à déterminer les surfaces libre de tout obstacles sur les toits. Dans un second temps, il consiste à classifier les différents objets présents sur les toits afin d’établir un cadastre de toit qui est utile pour quantifier l’usage des espaces déjà exploités (installations solaires, toit végétalisés, pompes à chaleur, ...).
Tout d’abord, l’équipe du STDL établit l’inventaire des données existantes (images, données 3D, recensement des objets) et estime leur exhaustivité, ainsi que leur précision. Ensuite, afin de procéder à la détermination des zones libres et occupées des toits, le STDL adopte une approche basée sur le traitement de données LiDAR permettant une représentation 3D et à haute résolution spatiale des toits (Aslani & Seipel, 2022 ; Zhong et al., 2022).
.png)
En complément, des orthophotos à haute résolution spatiale peuvent- aussi être exploitées pour la détection de contours d’objet.
Enfin, la classification automatique d’objets présents sur les toits peut être testée à partir des données LiDAR et/ou des orthophotos. Cette tâche, nécessite l’identification de zones d’intérêt avec des labels (vérité de terrain) fiables des différents objets à détecter.
L’objectif final du projet est de fournir un outil d’aide à la décision pour les administrations.
Aslani, Mohammad, and Stefan Seipel. “Automatic Identification of Utilizable Rooftop Areas in Digital Surface Models for Photovoltaics Potential Assessment.” Applied Energy, vol. 306, Jan. 2022, p. 118033, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.118033.
Zhong, Qing, et al. “A Spatial Optimization Approach to Increase the Accuracy of Rooftop Solar Energy Assessments.” Applied Energy, vol. 316, 2022, p. 119128, https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.119128.