1.
Jeudi, 24 novembre 2022
Stratégies d’adaptation aux risques liés au changement
climatique et à l’effet de chaleur urbain
Shaddy Attia, Professeur (Dpt. ArGEnCO, Techniques de
construction des bâtiments, ULiège)
Gilles Foret, Echevin de la Transition Écologique, de la Mobilité, de
la Propreté et du Numérique (Ville de Liège)
Coraline Wyard & Benjamin Beaumont, Chercheurs à la Cellule
Télédétection et Géodonnées (Institut Scientifique de Service
Public, ISSeP)

2.
LIEGE CREATIVE, en partenariat avec :

3.
1
Plan Canopée
Placer les arbres urbains au centre
de la stratégie d’adaptation
de Liège au changement climatique
Gilles Foret
Échevin de la Transition Écologique, de la Mobilité,
de la Propreté et du Numérique

4.
Vagues de chaleur en augmentation
Estimation du nombre moyen de jours de vagues de chaleur
par an pour Liège et sa région pour la période 2081-2100, selon
le scénario RCP8.5 de forçage radiatif établi par le GIEC (Source:
SmartPop, 2019)
1. Contexte : constat
2

5.
Volonté citoyenne
Actions prioritaires pour
Réussir la transition climatique
à Lutter contre les îlots de chaleur sur le territoire urbain par la
végétalisation urbaine et la plantation d’arbres
1. Contexte : constat
3

6.
Régulation thermique urbaine par les arbres (Source: Ateliers parisiens de l’urbanisme)
4
1. Contexte : réponse
Régulation thermique par les arbres

7.
1. Contexte : réponse
5
Arbres = 1er facteur qui diminue la température

8.
Drainage
de l’eau
Qualité de l’air
(PM, NOx, SO2, O3)
Plus-value
foncière
Biodiversité
Temporisation
des eaux de
tempêtes
Régulation
thermique
Consommation
énergétique
Bien-être
Repère
paysager
Refroidissement
et protection aux
vents
Services rendus par les arbres urbains (Source: Trees & Design Action Group) 6
1. Contexte : réponse
Les arbres urbains rendent d’autres services

9.
Lancement d’un appel d’offre pour une étude Plan canopée - 2020
- Pan scientifique
Lot n°1 : études cartographiques de la canopée d’arbres, de sites potentiels
de plantation d’arbres et des îlots de chaleurs urbains et étude des services
écosystémiques de régulation rendus par les arbres urbains
- Pan communication et implication citoyenne
Lot n° 2 : communication relative aux résultats et plans d'action et stratégie
d'implication citoyenne
2. Etudes
7

10.
Couvert arboré 2.156ha = 31,4 %
Public 1.290ha Privé 881ha
Une distribution hétérogène
Le public mieux pourvu que le privé
Des quartiers de plaine alluviale peu arborés
2. Etudes – Couvert arboré
Critères cartographiques : Végétation d’au moins 3m de haut et
4m² de superficie
8

11.
2. Etudes – Sites potentiels
Strate Herbacée 1.057 ha – ISH 15,4%
Public 170 ha (17%)
Privé 887 ha (83%)
Strate artificialisée 115 ha – ISA 3,3% (public)
Linéaire non arboré 246 km
9

12.
2. Les études
11
Indicateur de stress thermique urbain
25/07/19

13.
3. Objectifs – Global
Canopée : + 206ha
#arbres : + 24.000
Plantation d’arbres
Durée de plantation proposée : 12 ans
Période proposée : 2021 - 2032 = URGENCE
2050 : IC = 34,4%
2 362 ha
2021 : IC = 31,4%
2 156 ha
Augmentation de l’Indice de Canopée : 3%
31,00
31,50
32,00
32,50
33,00
33,50
34,00
34,50
35,00
202
1
202
2
202
3
202
4
202
5
202
6
202
7
202
8
202
9
203
0
203
1
203
2
203
3
203
4
203
5
203
6
203
7
203
8
203
9
204
0
204
1
204
2
204
3
204
4
204
5
204
6
204
7
204
8
204
9
205
0
205
1
Sc3%
12

14.
GLOBAL Répartition public/privé & herbacé/artificialisé
7641;
32%
14750;
61%
1675;
7%
Répartition des plantations d'arbres par
site
SH public SH privé SA + voiries non arborées
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032
Ventilation des plantations d'arbres par site
Strate herbacée - public Strate herbacée - privé SA + voiries non aborées
Implication citoyenne
forte
13
3. Les objectifs du Collège

15.
14
QUARTIERS
3. Les objectifs du Collège
Centre
14,8% è 18,8%
Soit 889 arbres à planter
Guillemins – Fragnée
10,8% è 14,8%
Soit 691 arbres à planter
Sclessin
11,4% è 15,4%
Soit 921 arbres à planter
Thiers à Liège
41,5% è 42,,5%
Soit 392 arbres à planter

16.
4. Stratégie et leviers d’action
15
Arbres existants
Arbres supplémentaires
Plantations d’arbres Plantations d’arbres
1 : Conserver
les arbres
existants
3 : Augmenter
le couvert arboré
2 : Compenser
les arbres
abattus

17.
4. Stratégie et leviers d’action
16
Un arsenal de 6 outils pour
conserver - compenser - augmenter le couvert arboré
Objectifs du
Plan Canopée
Données du
Plan Canopée
Règlement sur
la conservation
des arbres
Guide de
l'Arbre Urbain
Semaine de
l'Arbre
CoDT
Lignes directrices Canopée Politique Journée > Semaine Analyse des PU
OG +3% SP s. herbacée Arboricole
OS +1% SP s. artificialisée Communale Jardins privés
OS +3% ICU
OS +4% STU Bonnes pratiques +1200 hautes-tiges
Voté le En ligne Voté le 28/09/2021 Publication 2022 En cours A l'étude
Augmenter Augmenter Conserver Conserver Augmenter Conserver
Compenser Compenser
Augmenter

18.
5. Premiers résultats
17
Budget 2022 pour le plan canopée
1 600 000€

19.
5. Premiers résultats
A l’échelle du territoire communal : espaces publics et espaces privés
Arbres plantés : 2.259
à taux d’achèvement : 9,4 %
Objectif : 24.047
Remarque : sécheresse historique 2022
1.820 arbres arrosés en espace public
à taux de reprise : 95,6 %
80 arbres à remplacer
18

20.
5. Premiers résultats
A l’échelle des quartiers : espaces publics et espaces privés
19

21.
Espaces privés : un outil en ligne pour choisir le bon arbre au bon endroit
https://canopee.liege.be 20
6. Citoyens

22.
Mini-site : canopee.liege.be
à Outil en ligne – Choix du bon arbre pour le bon endroit
Consultation Participation Implication
21
6. Citoyens

23.
Semaine de l’arbre
Rencontres avec les Comités de Quartier
Passeurs d’Arbres
Guide de l’Arbre Urbain
Brochure
Téléphone vert
Consultation Participation Implication
22
6. Citoyens

24.
Implication citoyenne : séance de travail d’idéation Outremeuse
– Aménagement de la rue Jean d’Outremeuse
Consultation Participation Implication
23
6. Citoyens

25.
24
MERCI
https://canopee.liege.be
canopee@liege.be
echevin.foret@liege.be
MERCI

26.
Support scientifique au Plan Canopée de la Ville de Liège:
Cartographies de l’infrastructure verte et modélisations de l’îlot
de chaleur urbain
Coraline Wyard, Benjamin
Beaumont, Yasmina Loozen,
Marie Dury, Florent Hozay,
Fabian Lenartz, Eric Hallot
Thibault Castin, Julien
Radoux, Pierre Defourny
Dirk Lauwaet, Filip Lefebre Thomas Halford, Mélanie
Haid
1

27.
5 principales contributions scientifiques
1. Objectiver et prioriser la stratégie de plantation par des indicateurs
spatiaux
2. Évaluer les performances des modèles d’îlot de chaleur urbain (ICU)
3. Caractériser l’ICU actuel de Liège
4. Évaluer l’impact climatique des futurs arbres
5. Qualifier et quantifier les services écosystémiques de régulation rendus
par les arbres
2

28.
Liège: une ville très dense à la topographie unique
• 196 296 hab/69 km²  2872 hab/km² (vs 217 hab/km² pour la Wallonie)
3

29.
(1) Vision globale de l’approche de cartographie
4

30.
(1) Cartographie des arbres existants
Critères définis par la Ville:
– Taille minimale de 4 m²
– Hauteur minimale de 3 m
– Prise en compte de l’inventaire
(1) Classification par règles:
– Règles supervisées con (si … <>=)
– Données sources:
• Orthophotos: Indice de Végétation (NDVI)
• Modèle numérique de hauteur (MNH)
5
© Iris Huneau – UrbaLyon – 2018
MNHauteur =
MNSurface – MNTerrain

31.
(1) Cartographie des arbres existants
Critères définis par la Ville:
– Taille minimale de 4 m²
– Hauteur minimale de 3 m
– Prise en compte de l’inventaire
(1) Classification par règles
(2) Consolidation manuelle :
– Inventaire de la Ville
– Cas particuliers:
floraison, feuillage clair, arbres malades …
6
© Iris Huneau – UrbaLyon – 2018

32.
(1) Cartographie des zones potentielles de plantation
7
1. Zones herbacées et
sols nus (UMC = 9 m² /
ouverture de 1,5 m)
2. Zones artificialisées
réversibles dans
l’espace public
(UMC = 9 m² / 3 m large)
3. Sections routières
linéaires non-
arborées
(50 m long / sans arbre)
> Scénarios de
plantation au niveau de
l’espace public (ici
« fictif »)

33.
(1) Zones potentielles de plantation
• Indice de Canopée (IC) > 25 % pour 13/32
quartiers
• Plus bas IC = Quartiers centraux
• Plus de zones herbacées disponibles dans
les espaces privés
• Espaces artificialisés limités
• 388 km de sections routières (1037 rues)
8

34.
(1) Synthèse par quartier
• Quels sont les quartiers les plus sujets à l’ICU ?
• Où la plantation d’arbres aura l’impact le plus important pour les citoyens?
9
𝑈𝑆𝐶𝐼
=
𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟1 ∗ 100
𝑀𝐴𝑋(𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟1)
+
𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟2 ∗ 100
𝑀𝐴𝑋(𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟2)
+
𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟3 ∗ 100
𝑀𝐴𝑋(𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟3)
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑎𝑡𝑒𝑢𝑟𝑥 = 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡é𝑥 ∗ 𝐼𝐶𝑈
3 indicateurs de
population :
1. Densité de
population
2. Densité de
population sensible:
> 60 ans
3. Densité de logement

35.
(2) Modélisation de l’ICU
© Projet www.smartpop.be :
• Modèle UrbClim
• Avril-Septembre / 1996-2015
• 100 x 100 m / 1 ha
• Simulations horaires
10

36.
(2) Précautions d’usage du modèle?
11
Tair : Comparaison avec des observations
de stations météo sur 1996-2015
Nom Source Série temporelle Altitude Environnement
Angleur ISSeP 17/06/1978- 64 m Industriel urbain
Alleur PAMESEB 1994- 161 m Rural
Bierset IRM 01/01/1949- 186 m Industriel rurale
Herstal ISSeP 16/03/1978- 57 m Urbain
Jemeppe ISSeP 01/02/1978- 62 m Urbain
Liège, La
Boverie
ISSeP 1980-2012 60 m Parc urbain
Liège, Sart-
Tilman
ULiege
1/01/2012 -
18/08/2014
245 m
Parc périurbain
et forêts mixtes

37.
12
Tair : Comparaison avec des observations de stations météo sur 1996-2015
• ICU en journée • ICU nocturne
(surestimé,
surtout en fond
de vallée)
 Biais dus aux forçages et
à la physique du modèle
(2) Précautions d’usage du modèle?

38.
13
Tsurface : Comparaison avec des images Landsat 8 (23 août 2019)
Modèle
Satellite
Tsurface Tsurface > P90 Tsurface > P95
 Biais dus à
l’occupation du sol
• Variabilité spatiale de l’ICU de surface
(2) Précautions d’usage du modèle?

39.
(3) ICU de Liège – état actuel
14
Moyenne pour les étés de 1996-2015 – 100 m

40.
15
WBGT – le 25 juillet 2019 – 1 m
(3) ICU de Liège – état actuel > (4) scénarios
Place de
l’Yser et la
place du
Congrès
Parc de la
Boverie et
parc d’Avroy

41.
1. Inventaire complet des arbres liégeois
• Extrapolation des inventaires forestiers existants (Sart Tilman, bois communaux,…)
• Réalisation d’un inventaires des arbres dans les jardins privés et extrapolation
• Valorisation de l’Arbustum (inventaire des arbres sur l'espace public de la Ville)
(5) Services écosystémiques de régulation
16
https://opendata.liege.be
Échantillonnage stratifié des jardins privés

42.
(5) Services écosystémiques de régulation
17
2. Quantification des services écosystémiques de régulation rendus par ces arbres
en combinant
• Synthèse bibliographique
• Utilisation du modèle i-Tree et du logiciel Nature Value Explorer
Source: https://www.itreetools.org/

43.
Conclusions
• Les géodonnées wallonnes sont proches de l’idéal pour les travaux de
cartographies
• Les méthodes proposées sont robustes et reproductibles > faciliter le
travail d’évaluation des résultats du Plan Canopée à l’avenir
• Etant donné la situation en occupation du sol, les temps de croissance des
arbres et les projections climatiques, c’est maintenant que les villes
doivent mettre en place des « plans canopées »
• Prochaines étapes:
– Projections climatiques sur base de scénarios de plantation
– Estimations qualitatives et quantitatives des services écosystémiques
de régulation rendus par les arbres
– Mise en œuvre du Plan Canopée pour et avec les citoyens
18

44.
19
Pour plus d’informations
c.wyard@issep.be
b.beaumont@issep.be

45.
Stratégies d’adaptation aux risques liés au changement
climatique et à l’effet de chaleur urbain
/in/shady-attia-14352a7
/www.shadyattia.org
Sustainable Building Design Lab, UEE,
Applied Sciences, University of Liège, Belgium
shady.attia@uliege.be
Prof. Dr. Shady Attia
1/20

46.
• Project Manager: Hicham ARRAR
• Project Team: Adrien DEREIMS, Ornella AKOGO, Tom BUSON, Elhadi MATALLAH, Deepak AMARIPADATH
• Project Partners: MK Engineering, 1010 Firm, Brussels City
LIEGE CREATIVE ULiège – RISE I 24/11/2022
Acknowledgment
2/20

47.
UHI in Belgium

48.
Urban heat island effect
http://www.coolrooftoolkit.org/wp-content/pdfs/CoolRoofToolkit_Full.pdf
Enlarge the outdoor cooling period
Roofs and pavements cover about 60 percent of urban
surfaces, and absorb more than 80 percent of the sunlight that
contacts them. This energy is converted to heat, which results
in hotter, more polluted cities, and higher energy costs.
Fig. 4. Heat Island Effect Fluctuation On A Typical Urban Area
Fig. 5. The Summer Urban Heat Island Effect
4/20

49.
+1 C = 100 KM
o
Brussels = Reims
Brussels = Paris
Brussels = Lyon
5/20

50.
CIE Standardized Skies in Brussels
overcast sky intermediate sky clear sky clear turbid / turbulent
Source: Wyard, C (2018). Global radiative flux and cloudiness variability for the Period 1959–2010 in Belgium: a comparison between reanalyses and the
regional climate model MAR. Atmosphere, 9(7), 262. 6/20

51.
Tropical Nights in Brussels
Temperature variation between night and day
Urban heating during the day and night is visible
7/20

52.
UHI in Brussels

53.
Tree Canopy Cover Indicator / 50% Target
37%
Bruxelles Environment 9/20

54.
10/23
Operative Temperature in a Penthouse

55.
EU requirements
12.09.2022
11/20

56.
Acupuncture Approach

57.
27/07/2022 13/23

58.
Acupuncture Approach
14
Satellite Mapping
UHI Hot Spots
Monitoring
Drone
Thermal Imaging
Survey
PET
3D Models
ENVI-met
Collage
Evidence-based Design
Plan Measure Evidence
64 Core Workstation
14/20

59.
Conclusions

60.
Housing against Trees vs 40% Target
37%
Bruxelles Environment 16/20

61.
Conclusions 1
Simulations report the following measures ineffective:
1. Green roofs & facades
2. Light colour roofs & facades
3. Narrow Streets
4. Dense street canopy
Dimitri Strobbe Samuel Van de Vijver
Our approach is a myth buster
This is working:
a) Natural Ventilation in relation to urban morphology & urban trees
b) Vegetation of surface ‘Tegelwippen’ ‘Basucles de Tuile’
c) Trees for Shading

62.
Conclusions 2
New vademecums for multi-purpose utility 'tunnels', a BIM &
asset management system for BM, law to impose XYZ plans.
Dimitri Strobbe 18/20

63.
Conclusions 3
A participatory approach is needed:
a) Communication strategy
b) Social Acceptance
Not In My Backyard (Municipality)
NBS but NIMBY (Citizens)
De auto is koning in Belgie: Bart Dewaele
19/20

64.
Stratégies d’adaptation aux risques liés au changement
climatique et à l’effet de chaleur urbain
/in/shady-attia-14352a7
/www.shadyattia.org
Sustainable Building Design Lab, UEE,
Applied Sciences, University of Liège, Belgium
shady.attia@uliege.be
Prof. Dr. Shady Attia
20/20