Cette mise en lumière est basée sur les travaux de Christophe Prud'homme, Vincent Chabannes, Javier Cladellas, Pierre Alliez,
Cette recherche a été réalisée par le projet Exa-MA, en collaboration avec le CoE HiDALGO2, et les projets Ktirio & CGAL. Retrouvez toutes les informations sur Exa-MA ici.
Comment modéliser une ville entière pour mieux comprendre sa dynamique énergétique, aéraulique et thermique ? Les données urbaines sont abondantes – bâtiments, routes, terrain, végétation – mais souvent incohérentes ou incomplètes. Un nouveau pipeline de maillage SIG permet désormais de générer automatiquement des modèles de ville étanches et prêts à être simulés, permettant des simulations énergétiques et microclimatiques réalistes à l’échelle urbaine.
La modélisation de l’énergie urbaine, du vent et de la chaleur nécessite des géométries fermées et cohérentes, alors que les données disponibles (bâtiments, routes, terrain, hydrographie, végétation) sont hétérogènes et souvent non étanches. L’objectif est donc de reconstruire des maillages urbains étanches à LoD-0/1, interopérables et enrichis d’attributs physiques et de modèles.
Un pipeline SIG-maillage a été développé pour automatiser la génération de modèles urbains fermés. Il intègre l’ingestion de données via Mapbox, des opérations géométriques robustes utilisant Ktirio-Geom (basé sur CGAL), ainsi que des booléens multicouches assurant la fermeture topologique des scènes. Des zones urbaines couvrant plusieurs kilomètres carrés sont ainsi converties en modèles solides LoD-1/2 cohérents (bâtiments, routes, terrain, rivières, végétation). Le temps de préparation des modèles est réduit de plusieurs semaines à quelques minutes, avec un gain significatif de stabilité numérique.
Les résultats sont interopérables avec le modèle de bâtiment urbain (Ktirio-UBM) et compatibles avec les solveurs d’énergie et de CFD.
Ce développement permet un accès rapide à des cas urbains réalistes, utilisables pour des simulations énergétiques et microclimatiques, tout en favorisant le partage de jeux de données au sein de l’écosystème du Centre d’excellence Hidalgo².
L’étape suivante consiste à publier des jeux de données de référence – modèles étanches et scripts associés – sur la plateforme CKAN (n.hidalgo2.eu). Ces travaux ouvrent la voie au couplage entre CFD et simulation énergétique, et à la création d’outils dédiés à l’étude et à la réduction des îlots de chaleur urbains.
Chiffres : Reconstruction de la ville de Grenoble dans un rayon de 5 km, y compris le réseau routier, les rivières et les plans d’eau. La végétation n’a pas été incluse afin de réduire la taille du maillage, qui comprend ici environ 6 millions de triangles – un chiffre qui doublerait au moins si la végétation était incluse.
PEPR NumPEx
