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Mannheim dans le modèle de climat urbain à 14 h, vue oblique depuis le sud : l'air le plus chaud forme un volume rouge au-dessus des quartiers densément bâtis, des rues et des emprises ferroviaires ; le Rhin, le Neckar, les parcs et les champs restent dégagés, car leur air est plus frais. Les bâtiments s'y dressent en volumes gris.
Température de l'air en volume 3D · 14:00 30,5 °C ≥ 35 °C FITNAH-3D · 0–60 m au-dessus du sol, seulement l'air à partir de 30,5 °C · Mannheim

Le Jumeau climatique numérique urbain

Le Jumeau climatique numérique urbain – en allemand Urbaner Digitaler Klimazwilling, abrégé UDK – associe des données géographiques de référence et d'autres données environnementales locales à des modélisations détaillées et validées ainsi qu'à des mesures en temps réel, pour former une réplique numérique de la météo de la ville. Il est actualisé toutes les heures, toute l'année. On voit ainsi comment les extrêmes de température, l'humidité du sol, l'air froid et les vents forts se répartissent dans la ville et évoluent dans le temps. Une base pour des décisions fondées et sensibles au climat dans les villes.

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Une coopération de

  • GEO-NET – site web (s'ouvre dans une nouvelle fenêtre)
  • planGIS – site web (s'ouvre dans une nouvelle fenêtre)

Avec le soutien de

  • Smart City Mannheim – site web (s'ouvre dans une nouvelle fenêtre)

Qu'est-ce que l'UDK ?

d'expertise en météorologie environnementale
25+ ans
points de données d'entraînement pour des méthodes assistées par IA
1 Md+
Modèles validés : FITNAH-3D · ASMUS_green · PALM-4U – confrontés aux mesures
Scientifiquement fondé
Météorologues, aménageurs et géographes expérimentés, rompus aux processus communaux
Interlocuteurs joignables
Publications scientifiques et code open source
Transparent

Pour celles et ceux qui traduisent le climat urbain en décisions.

L'UDK crée une base de données locale commune – pour les stratégies numériques, la planification concrète, l'exploitation communale et le dialogue public.

Services smart city et numérique
Intègre les données du climat urbain dans les stratégies numériques communales, les projets smart city et les jumeaux numériques.
Architectes, urbanistes et bureaux d'études
Compare les variantes et évalue l'effet des projets et des mesures dans l'espace et dans le temps.
Services techniques et régies municipales
Évalue la chaleur, l'air froid et les vents forts pour le développement urbain, l'adaptation au climat, les espaces verts, la planification de la chaleur et l'exploitation.
Élus et société civile
Rend compréhensibles les risques climatiques et les mesures prévues – comme base d'arbitrages transparents et du dialogue local.
Établissements sociaux et exploitants d'infrastructures critiques
Identifie les expositions locales, hiérarchise la prévention et renforce la protection des personnes vulnérables et des services essentiels.
Entreprises locales
Évalue les risques liés à la chaleur et à la météo pour les sites de bureaux, les chaînes d'approvisionnement et la production – et planifie une prévention ciblée dans l'entreprise.

Les six modules du Jumeau climatique numérique urbain

De la chaleur, de l'air froid et des vents forts aux scénarios d'aménagement, jusqu'aux mesures, aux cartes en temps réel et à la prévision : les modules éclairent différentes facettes du climat urbain et constituent ensemble une base solide pour les décisions communales.

Mannheim dans le modèle de climat urbain, vue oblique au-dessus de bâtiments et de halles : la température de l'air est colorée en surface du bleu (plus frais) au rouge (plus chaud) ; elle est montrée successivement à des hauteurs de 3 m à 20 m au-dessus du sol.
Température de l'air de 3 m à 20 m au-dessus du sol · 04:00 FITNAH-3D · Mannheim
Mannheim à 4 h du matin dans le modèle de climat urbain, vue oblique depuis le haut : au-dessus des bâtiments et des espaces libres, des particules dérivent avec l'écoulement d'air froid ; leur couleur indique la vitesse du vent.
Vitesse du vent m/s
  • 0 à 0,4 m/s
  • 0,4 à 0,8 m/s
  • 0,8 à 1,1 m/s
  • 1,1 à 1,5 m/s
  • 1,5 à 1,9 m/s
  • 1,9 à 2,3 m/s
  • 2,3 à 2,6 m/s
  • 2,6 à 3,0 m/s
Écoulement d'air froid · vitesse du vent en m/s · 04:00 Particules : écoulement d'air froid · FITNAH-3D · Mannheim

Analyse 4D du climat urbain Chaleur et air froid

L'UDK montre comment la chaleur et l'air froid évoluent dans votre ville, dans l'espace et au fil de la journée.

FITNAH-3D calcule le cycle diurne d'une journée de canicule avec une résolution horizontale de 5 m. Le modèle travaille sur 30 couches verticales jusqu'à 2 000 m d'altitude. Les couches proches du sol, jusqu'à 60 m, peuvent être représentées en volume 3D. Il en résulte des champs 4D physiquement cohérents : champs de température et de vent, densité de flux volumique d'air froid, taux de production d'air froid, ainsi que la température physiologique équivalente (PET) comme mesure de la contrainte thermique ressentie.

Ce que l'analyse 4D du climat urbain rend visible pour votre ville

Pour l'ensemble du territoire urbain et la campagne environnante, l'analyse montre comment la chaleur et l'air froid évoluent au cours d'une journée de canicule :

  • Points chauds dans l'espace public ainsi que dans les zones résidentielles et d'activités
  • Zones de production d'air froid
  • Couloirs d'air froid entre la campagne et les quartiers bâtis
  • Systèmes de brises de parc et de brises de campagne
Le centre-ville de Mannheim dans l'analyse des vents forts pendant une tempête : au-dessus de la carte, des particules suivent l'écoulement à travers les rues et les places ; leur couleur indique la vitesse du vent.
Vitesse du vent m/s
  • 0 à 1,1 m/s
  • 1,1 à 2,3 m/s
  • 2,3 à 3,4 m/s
  • 3,4 à 4,5 m/s
  • 4,5 à 5,6 m/s
  • 5,6 à 6,8 m/s
  • 6,8 à 7,9 m/s
  • 7,9 à 9,0 m/s
Vitesse du vent en m/s · vent d'ouest-sud-ouest (240°) · centre-ville ASMUS_green · forçage : 25 m/s à 200 m de hauteur · particules : direction de l'écoulement · centre-ville de Mannheim

Analyse 4D des vents forts Risques de tempête & confort au vent

L'UDK montre comment les vents forts sont guidés par le tissu urbain – où les écoulements sont accélérés, canalisés ou atténués.

ASMUS_green calcule les écoulements de vent jusqu'à la couche limite urbaine, avec une résolution horizontale de 2 m et pour 12 directions de vent. Les bâtiments et les arbres sont pris en compte comme obstacles à l'écoulement : ils peuvent canaliser le vent, l'accélérer localement ou le freiner et faire écran. Les champs de vent sont évalués à 2 m de hauteur (niveau du piéton, déterminant pour le confort au vent) et à 10 m (niveau des houppiers et des toits, déterminant pour les risques de tempête).

Ce que l'analyse 4D des vents forts rend visible pour votre ville

Pour l'ensemble du territoire urbain et douze directions de vent, l'analyse montre :

  • Risques de vents forts pour les bâtiments, les arbres et les installations techniques Quels bâtiments, arbres et installations techniques – pylônes électriques, feux de signalisation, éoliennes, par exemple – sont particulièrement exposés aux vents forts ?
  • Confort au vent dans l'espace public Où faut-il s'attendre à un confort au vent réduit – par exemple dans les zones piétonnes, les parcs, aux terrasses de café ou dans les passages au pied des immeubles de grande hauteur ?
  • 12 directions de vent
  • Vitesse du vent, rafales et turbulence
  • Résolution horizontale de 2 m
Le château baroque de Mannheim en vue aérienne avec des bâtiments 3D, vue oblique depuis le haut : la cour d'honneur entre les ailes du château est entièrement imperméabilisée et claire, sans arbres.
État actuel – château baroque de Mannheim avec cour d'honneur entièrement imperméabilisée
La même vue avec un scénario d'aménagement fictif dessiné dans la cour d'honneur avec le Klimascanner : des arbres supplémentaires, un plan d'eau et un bâtiment supplémentaire, représentés en rouge.
Scénario d'aménagement fictif dessiné avec le Klimascanner, avec des arbres supplémentaires, un plan d'eau et un bâtiment supplémentaire
La même vue avec le résultat du Klimascanner : dans la cour d'honneur, la différence de température physiologique équivalente entre le scénario et l'état actuel est colorée, surtout en bleu et en vert, donc plus frais, avec l'effet le plus fort au plan d'eau et sous les arbres.
Différence de PET scénario – état actuel (après-midi, journée d'été chaude)
  • jusqu'à −6 °C
  • > −6 à −3 °C
  • > −3 à −1 °C
  • > −1 à 1 °C (non coloré)
  • > 1 à 2 °C
  • > 2 à 3 °C
  • > 3 °C
Résultat produit avec le Klimascanner : différence entre le scénario et l'état actuel, température physiologique équivalente l'après-midi d'une journée d'été chaude

Klimascanner Screening assisté par IA

Comparer des variantes d'aménagement. Identifier les effets sur la chaleur et l'air froid.

Le KLIMASCANNER est une extension QGIS pour les phases amont de la planification. Dessinez bâtiments, toitures végétalisées, espaces verts, arbres ou désimperméabilisations directement dans la maquette 3D de la ville. Sur une grille de 5 m, l'outil compare l'état actuel et l'état projeté en quelques secondes et estime comment la chaleur diurne, le rafraîchissement nocturne et l'air froid vont évoluer.

Cette première évaluation rapide rend visibles les différences spatiales entre les variantes. Vous pouvez ainsi intégrer les enjeux climatiques tôt dans la planification et faire évoluer les variantes de manière ciblée. Si votre procédure d'urbanisme réglementaire exige une étude climatique approfondie, nous vous accompagnons volontiers avec des analyses d'expert et un conseil personnalisé.

Comparaison avant-après et entre variantes

Pour la chaleur et l'air froid, par exemple dans le cas de :

  • Projets urbains – construction neuve, transformation ou aménagement d'espaces libres
  • Changements d'occupation du sol – boisement ou conversion forestière, par exemple
  • Mesures d'adaptation bleu-vert – désimperméabilisation, végétalisation ou plans d'eau dans les points chauds
Le centre-ville de Mannheim dans la maquette 3D avec les stations du réseau de mesure du climat urbain : à chaque station, une fiche avec température de l'air, humidité et vent, au 27 juin 2026 à 15 h 10 ; les mesures vont d'environ 38 à 41 °C.
Stations de mesure · température de l'air, humidité, vent État au 27 juin 2026, 15:10 · Mannheim
Le même centre-ville avec les stations de mesure et la carte en temps réel de la température de l'air interpolée à partir d'elles, au 27 juin 2026 à 15 h 10 : la surface entre les stations est entièrement colorée du jaune au rouge.
Stations de mesure avec carte interpolée en temps réel de la température de l'air État au 27 juin 2026, 15:10 · Mannheim

Météo urbaineCartes en temps réelPrévision météo urbaine

La météo urbaine en temps réel – et en prévision sur tout le territoire.

Un réseau de mesure du climat urbain enregistre en continu la température de l'air, l'humidité de l'air et du sol, le vent et le rayonnement. Combiné aux modélisations du climat urbain et au couplage avec la prévision MOSMIX du service météorologique allemand (DWD), il produit des cartes couvrant tout le territoire – pour la météo urbaine actuelle comme pour la prévision à 72 heures (en développement), actualisée toutes les six heures. Elles rendent visibles les différences spatiales sur l'ensemble de la ville – d'un quartier à l'autre, parfois même d'un côté de la rue à l'autre. C'est une base locale pour les décisions sensibles à la météo dans le quotidien communal – par exemple pour la planification d'événements, l'entretien des espaces verts ou la viabilité hivernale.

Météo urbaine
Acquisition en temps réel de données climatiques, atmosphériques et environnementales aux stations du réseau de mesure du climat urbain, exploitées dans le tableau de bord – pour des analyses et des prévisions fiables.
Cartes météo urbaine en temps réel
Cartes en temps réel à haute résolution de la température, de la température ressentie (PET), du vent, de l'air froid et d'autres paramètres pertinents.
Prévision météo urbaine (en développement)
Prévisions locales à haute résolution (par ex. 3 jours) pour la température, la température ressentie (PET), le vent, l'air froid et d'autres paramètres pertinents.

Ce que le réseau de mesure et la prévision rendent visible

  • En quoi les conditions météo actuelles diffèrent-elles d'un quartier à l'autre – ou même d'un côté de la rue à l'autre ?
  • Comment la météo urbaine va-t-elle évoluer dans la prévision à 72 heures actualisée ? (en développement)
  • Où et à quelle fréquence surviennent les journées estivales, les journées de forte chaleur et les nuits tropicales ?
  • Mesures
  • Modélisations
  • Cartes en temps réel sur tout le territoire
  • Prévision DWD-MOSMIX (en développement)

Perspective

Systèmes d'aide à la décision

L'objectif est de regrouper les résultats des modules en aides à la décision orientées vers l'usage – pour une planification et une exploitation communale sensibles au climat.

Les modules doivent améliorer et accélérer les décisions de planification et d'exploitation, ou tout simplement les rendre possibles. Quels systèmes d'aide à la décision cela peut représenter pour votre ville, et ce qu'ils doivent savoir faire, nous souhaitons le découvrir avec vous. Parlons-en ensemble.

Champs d'application possibles – à titre d'inspiration :

  • Viabilité hivernale

    Une planification efficace des interventions grâce à des prévisions précises.

  • Gestion des espaces verts

    Arrosage et entretien adaptés aux besoins pour des espaces verts urbains en bonne santé.

  • Gestion énergétique des bâtiments

    Optimisation de la consommation d'énergie, des besoins de refroidissement et du confort.

  • Gestion des événements

    Évaluation des risques et planification pour des événements sûrs et réussis.

  • Plans d'action canicule

    Alerte précoce, protection des groupes concernés, pilotage ciblé des mesures.

  • Planification communale de la chaleur

    Analyses fondées sur les données pour un approvisionnement en chaleur efficace et adapté au climat.

  • Circulation et transports publics

    Réduire les risques liés aux intempéries, optimiser l'exploitation.

  • Processus industriels

    Comprendre les processus dépendants de la météo, minimiser les risques, gagner en efficacité.

  • Agriculture

    Aide à la décision pour l'irrigation, les récoltes et les stratégies d'adaptation.

  • Urbanisme / développement urbain

    Prise en compte des risques et des potentiels climatiques dans la planification spatiale.

  • Adaptation au changement climatique

    Élaboration et mise en œuvre de mesures d'adaptation efficaces.

  • Prévention des feux de forêt

    Détecter tôt le risque d'incendie lié à la sécheresse, à la chaleur et au vent, et planifier les interventions par anticipation.

  • Et d'autres par ex. santé, protection civile, tourisme, protection de la nature, urbanisme réglementaire et bien plus Votre domaine manque ? Parlons-en
Parlons-en Ou demander une démonstration en ligne

Qualité de l'air

Un module qualité de l'air est envisageable à terme comme champ d'action supplémentaire du climat urbain. Nous recherchons des partenaires de coopération pour son développement.

Une technologie adaptée à votre collectivité.

Développée ouvertement, exploitée de manière reproductible – chez nous ou chez vous.

Développement logiciel

Le jumeau repose sur des briques ouvertes – Cesium pour la 3D, Leaflet pour la 2D – et parle des interfaces ouvertes : résultats en OGC WMS, mesures via l'API OGC SensorThings – intégrables dans les SIG et géoportails existants. Une seule base de code sert plusieurs villes et nous la faisons évoluer en continu.

Exploitation

Chaque service tourne en conteneur sur Kubernetes, et tout aussi bien avec Docker Compose ou Docker Swarm. Les données de modèle sont stockées en Cloud Optimized GeoTIFF ou en Zarr dans un stockage objet. Les services n'en lisent que le pas de temps, la hauteur et l'emprise nécessaires – au lieu de charger des runs entiers avec toutes les heures et toutes les hauteurs. Les cartes restent ainsi rapides même avec de gros volumes de données 4D, et la charge de calcul comme le transfert de données restent faibles.

Hébergement

Nous exploitons le jumeau pour vous – ou votre collectivité l'exploite dans sa propre infrastructure. Toutes les données restent alors en interne, et les GeoServer et autres services géographiques existants peuvent être raccordés directement. Nous adaptons l'UDK aux données et aux besoins de chaque ville et collectivité.

Extensible avec LayerStudio

L'UDK peut être couplé à LayerStudio de planGIS : vous ajoutez ainsi facilement d'autres géodonnées et les visualisez sur la carte. En option, vous construisez des pipelines de géodonnées qui préparent les données et les réinjectent dans le jumeau – de sorte que tout type de processus géomatique peut être porté sur le web.

Nous contacter

Vous souhaitez voir le jumeau ou vous avez une question ? Écrivez-nous, nous répondons personnellement. L'application n'est pas accessible au public – nous organisons volontiers une démonstration en ligne.

Vos interlocuteurs

  • Dr Björn Büter, directeur général de GEO-NET

    Dr Björn Büter

    Directeur général, GEO-NET

    Météorologie & climat urbain

  • Sven Wiemers, Team Lead Geospatial Engineering chez planGIS

    Sven Wiemers

    Team Lead Geospatial Engineering, planGIS

    Logiciel, infrastructure de données géographiques & exploitation

Derrière le jumeau se trouve une équipe interdisciplinaire issue de la météorologie, de la géomatique, du développement logiciel et d'autres disciplines.

Les champs marqués d'un astérisque sont obligatoires.

De quoi s'agit-il ?

Par exemple : votre ville, votre question, une date souhaitée.