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Eclairage publicitaire à Paris

1er mai 2017

La ville de Paris fournit un accès Open Data aux données de l'éclairage public. Voir l'article "À Paris même l’éclairage public est en Open Data !". Les données elles-mêmes sont accessibles sur le site Paris Data. Il faut d'ailleurs saluer cette volonté de mettre à la disposition des citoyens ces jeux de données avec un grand niveau de détails (en particulier avec les géolocalisations et les puissances des dispositifs). Les autres grandes villes de France feraient d'ailleurs bien de s'inspirer de cette initiative et de mettre à la disposition du public ces données d'intérêt général.

Outre les données concernant l'éclairage public, le jeu de données mis à disposition inclut le mobilier urbain illuminé (selon la terminologie utilisée dans le jeu de données Open Data). Il s'agit essentiellement de mobilier urbain supportant de la publicité : Abribus et mobilier urbain pour l'information (MUPI). Il est à noter que les MUPI, aussi appelés "sucettes", supportent généralement à la fois de l'affichage publicitaire et des informations municipales.

On peut donc tout naturellement se demander quelle est la contribution du mobilier urbain illuminé à la pollution lumineuse produite par la ville de Paris. Pour cela, une simulation a été réalisée avec le logiciel Otus en utilisant en entrée uniquement les sources lumineuses associées aux dispositifs publicitaires MUPI et aux Abribus. On ignore donc l'éclairage public dans cette simulation (l'intensité de cet éclairage étant beaucoup plus élevée que celle de l'affichage publicitaire, le contribution de ce dernier serait en effet complètement noyé dans le halo de l'éclairage public). Les hypothèses concernant les caractéristiques physiques de l'éclairage publicitaire sont les suivantes:

  • Puissance : on utilise la puissance totale de chaque dispositif (champ Puissance) qui est fournie dans les données Open Data à laquelle on retire systématiquement 30% pour prendre en compte ce qui est dévolu aux composants ferromagnétiques et électroniques ainsi qu'à d'éventuels moteurs utilisés pour les publicités rotatives.
  • ULOR (Upward Light Output Ratio) : on utilise une valeur moyenne de 40% pour l'ensemble du parc, ceci pour prendre en compte le fait que, pour les Abribus, une face éclairée se trouve à l'intérieur de l'Abribus avec donc une émission moindre par rapport à un panneau de type "sucette" pour lequel il faudrait utiliser une valeur de ULOR de l'ordre de 50%.

Cliquez sur la carte pour voir l'ensemble de la ville de Paris
  

La carte ci-contre montre l'implantation des dispositifs publicitaires éclairés. Les "mobiliers urbains pour l'information", typiquement les sucettes, sont en rouge (code "MUPI" dans le champ "Catégorie de l'ouvrage" de la base de données) et les Abribus en bleu (codes "ABB" et "ABP").

Il y a un total de 3246 dispositifs déclarés dans la base de données Open Data: 2016 dispositifs de mobilier urbain supportant uniquement de la publicité ou de l'affichage municipal et 1230 Abribus.

Le résultat de la simulation est montré ci-dessous. Sur la figure de gauche on peut voir la carte brute issue de Otus avec une échelle de couleur qui témoigne de la qualité du ciel en chaque point (voir plus loin pour des explications sur cette échelle de couleur). Sur la figure de droite, cette carte est superposée dans un SIG à la carte d'implantation des dispositifs de mobilier urbain illuminé.

  
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On peut voir facilement sur la carte que les quartiers les plus éclairés par l'affichage sur mobilier urbain illuminé sont situés vers l'Etoile, les grands magasins du boulevard Haussmann, le Châtelet, Montparnasse, la Place d'Italie et les gares du Nord et de l'Est.

L'échelle de couleur utilisée dans les cartes produites par Otus est représentative d'un indice de qualité du ciel. Chaque niveau de couleur dans l'échelle est associé à une valeur de luminosité du fond de ciel que l'on exprime généralement en magnitudes par seconde d'arc au carré (mag/arcsec2). En chaque point d'une carte, la valeur de luminosité du fond de ciel est calculée en prenant en compte toutes les sources lumineuses contributives : les sources lumineuses les plus proches et les plus puissantes ont bien sûr une contribution plus grande que les sources lumineuses plus lointaines ou bien moins puissantes.

L'échelle montrée ci-contre est celle qui est utilisée dans la carte de pollution lumineuse produite par le mobilier urbain illuminé sur la ville de Paris. On peut donc constater qu'à lui seul, l'éclairage produit par le mobilier urbain illuminé (qui est utilisé principalement à des fins publicitaires) génère une pollution lumineuse qui est typique d'un environnement suburbain voire urbain à certains endroits.

Comme dit précédemment, seule la contribution de l'éclairage du mobilier urbain illuminé est prise en compte dans le cadre de cette simulation et uniquement sur la ville de Paris. Les villes dans la périphérie de Paris auraient des contributions au moins équivalentes au niveau de ce type d'éclairage sachant que de nombreux sites de la capitale restent relativement protégés du fait de la présence de monuments historiques. Il est à noter toutefois que l'affichage publicitaire est autorisé dans une grande partie de Paris par dérogation dans le cadre du règlement local de publicité (RLP). Le code de l'environnement prévoit en effet que l'affichage publicitaire ne peut pas se faire aux abords des monuments historiques (article L581-8).

Survol de la vallée d'Ossau

10 décembre 2016

La vallée d'Ossau est l'une des 3 vallées des Pyrénées béarnaises. Dans le cadre de l'étude des trames sombres pour le Parc National de Pyrénées, DarkSkyLab a réalisé des simulations qui utilisent des données d'éclairage public détaillées. Un exemple de résultat de ces simulations est montré dans la vidéo ci-dessous dans laquelle on réalise un survol de la vallée d'Ossau. Une carte de qualité de ciel, résultat d'une simulation avec le logiciel Otus, est appliquée sur la carte 3D Google Earth en utilisant les niveaux de couleur définis dans la page Méthode et outils de ce site. Les sources lumineuses sont montrées pour certaines communes et la couleur des sources dépend de leur puissance (vert si moins de 100W, jaune si moins de 200W, orange si moins de 300W et rouge au delà).

La vidéo montre aussi l'effet que provoque l'extinction d'une commune sur son environnement: lorsque l'on éteint l'éclairage public du village de Aste-Béon, on peut constater que l'entrée de la vallée située à l'Est du village devient tout de suite plus sombre avec un changement net de couleur dans l'échelle de Bortle. On peut constater aussi qu'une diminution de 50% de la puissance d'éclairage de la station de ski Gourette réduit significativement l'impact en termes de pollution lumineuse sur des distances importantes. Un autre aspect de la simulation présentée concerne l'accroissement de la pollution lumineuse du fait de la réflexion de l'éclairage public sur la neige (on a estimé l'impact dans la cadre de la station de ski de Gourette).


Pollution lumineuse depuis le Pic du Midi

5 décembre 2016

Durant les nuits des 2 et 3 décembre 2016, des prises de vue ont été réalisées depuis l'osbervatoire du Pic du Midi de Bigorre afin d'évaluer les halos de pollution lumineuse sur environ 270° d'azimuth du Nord jusqu'à l'Ouest en passant par l'Est et le Sud.

L'image ci-dessous montre l'horizon sur une centaine de degrés d'azimuth centrée sur le Nord-Est. Sur cette pose de 1 minute prise avec un objectif de 8 mm et une ouverture à 2,4 (800 ISO), on est frappé par la multiplicité des halos et les distances importantes auxquelles ils sont visibles. On peut remarquer l'influence prédominante des halos de Toulouse et de Tarbes. Sur cette image, les principaux halos sont repérés avec les distances des sources respectives [cliquez sur l'image pour l'agrandir].

La carte ci-dessous montre les directions des différents halos présents sur l'image. Perpigan est situé à plus de 220 km du Pic du Midi et son halo est bien visible à l'Est.

Des mesure SQM ont été réalisées durant les deux nuits et ont fourni de manière consistante des valeurs comprises entre 21,1 et 21,2 mag/arcsec2, ceci en utilisant un seul instrument. La Lune n'était pas présente. A l'oeil, le ciel donnait le sentiment d'être entre les classes 3 et 4 de l'échelle de Bortle avec une Voie lactée assez visible mais qui manquait de détails et qui s'affaiblissait vers l'horizon. Le matériel posé au sol était bien visible.

Les deux images ci-dessous montrent des prises de vue similaires réalisées dans les directions Sud-Est et Sud-Ouest avec leurs principaux halos repérés.

On remarquera l'influence néfaste de la station de ski toute proche de la Mongie. Au cours de 20 dernières années, l'horizon Sud du Pic du Midi a vu peu à peu des halos de pollution lumineuse se développer, et on ne peut plus maintenant bénéficier d'un ciel vraiment noir jusqu'à l'horizon (ce qui impacte par exemple la visibilité des constellations du Sagittaire et du Scorpion durant l'été). Du côté Ouest, les halos de Saint-Sébastien mais aussi Saint-Jean-de-Luz, Biarritz et Bayonne, illuminent fortement l'horizon dans cette direction. Les points lumineux que l'on voit dans les montagnes sur ces deux images sont les phares des dameuses en train de préparer les pistes dans différentes stations de ski.

Voici pour terminer un time-lapse réalisé à partir des poses prises sur les horizons centrés sur le Nord-Est et le Sud-Est :


Modèle de simulation pour le PNP/PNR-PA

30 novembre 2016

Une étude a été menée récemment avec pour but, entre autres, de produire des cartes de pollution lumineuse du Parc National des Pyrénées et du Parc Naturel Régional des Pyrénées Ariégeoises. Nous décrivons ici le modèle de simulation Otus qui a été utilisé dans ce cadre.

  

La première étape consiste à réaliser une simulation au niveau des sources lumineuses des communes des deux parcs. Un pas de 30 mètres est utilisé dans la cadre de cette simulation et le résultat montre les deux parcs avec les contours des agglomérations qui suivent la distribution de l'éclairage public. Il s'agit donc de la zone d'étude, mais il est clair que l'on ne peut pas se contenter de réaliser une simulation uniquement sur cette zone du fait de l'influence de grandes villes comme Toulouse et même Barcelone.

  

Cette carte montre la localisation de quelques agglomérations dans le PNP (à l'Ouest) et dans le PNR-PA (à l'Est).

  

La copie d'écran ci-contre permet de voir en haut et à gauche l'extension de la zone d'étude en latitude et longitude qui est utilisé pour produire les cartes au-dessus.

  

Le modèle de simulation mixte d'Otus permet de simuler une zone d'étude au niveau des sources lumineuses discrétisées avec un pas de simulation faible (ici 30 mètres) et de combiner le résultat de cette simulation avec les effets d'une zone d'influence beaucoup plus large qui elle est simulée avec un pas plus élevé. Cette approche permet de préserver les avantages d'une simulation locale détaillée sans ignorer l'influence des agglomérations distantes.

On voit sur cette carte que toutes les agglomérations en dehors de la zone d'étude sont simulées avec un modèle à symétrie sphérique basé sur les populations. Ceci n'est pas un problème dans la mesure où ce qui nous intéresse ici est l'influence que ces villes ont sur la zone d'étude et pas les villes elles-même en termes de niveau de pollution lumineuse locale.

  

Dans la cadre de cette simulation mixte, le pas utilisé pour la zone d'influence est de 0,3 kilomètres. La zone d'influence est définie par les coordonnées géographiques suivantes: 41,25° à 43,90° en latitude et -2.0 à 4.3° en longitude.

Il s'agit d'une très large zone qui va de Barcelone au Sud-Est à Bayonne au Nord-Ouest. Une simulation globale de toute la zone d'influence (sans utilisation de données discrétisées des points lumineux pour la zone d'étude) avec un pas de 200 mètres est montrée à titre indicatif ci-contre. On peut d'ailleurs y voir clairement la zone la plus sombre des Pyrénées au Sud du Mont Perdu en Aragon.

Les simulations montrent que l'on ne peut pas éliminer les grandes villes distantes dans le mode de simulation mixte. Elles ont en effet une influence sur la luminosité du fond de ciel même à des distance de plus de 200 km.

Voici à titre d'exemple une partie du Parc Naturel Régional des Pyrénées Ariégeoises: dans la simulation de gauche, on a pris en compte la ville de Barcelone dans la zone d'influence (qui est située à 200 km à vol d'oiseau de Saint-Girons) alors que dans la simulation de droite on a éliminé Barcelone et les villes espagnoles situées à une latitude inférieure à 41.75° de latitude Nord. On voit clairement que les zones sombres sont notablement modifiées et que des couloirs plus sombres disparaissent si l'on prend en compte une zone d'influence plus large qui inclut Barcelone.

  

L'image ci-contre montre la zone du Parc Naturel Régional des Pyrénées Ariégeoises mappée sur une carte dans un logiciel SIG. En effet, Otus produit automatiquement les points de géoréférencement de manière à facilité l'intégration dans un SIG.

Les cartes haute résolution produites par Otus montrent finement la concordance des zones de pollution lumineuse avec les quartiers des différentes agglomérations présentes sur la carte.

La vidéo ci-dessous montre le résultat de la simulation réalisée sur le PNP/PNR-PA et intégrée dans une carte 3D Google Earth. Le géoréférencement réalisé par Otus permet en effet d'appliquer facilement une carte de prédication de qualité du ciel dans l'environnement Google Earth puis de se déplacer dans la carte.

Dans cette vidéo, on commence par réaliser une plongée sur la ville de Lourdes puis on progresse dans la vallée des Gaves vers le sud. Sur cette vidéo, on peut voir que Lourdes, qui fait partie de la zone d'influence, est simulée avec un modèle à symétrie sphérique alors que les agglomérations situées au sud, qui font partie de la zone d'étude, sont simulées avec une modèle discrétisé qui permet de retrouver fidèlement leurs contours. On se déplace ensuite vers le Parc Naturel Régional des Pyrénées Ariégeoises puis on termine par le Pic du Midi, La Mongie et Luz-Saint-Sauveur.