DTwin4City

Jumeau Numérique pour la Planification Urbaine

Présentation

Contexte

👉 DTwin4City développera et fournira aux municipalités un jumeau numérique permettant d’évaluer la conformité à la règle 3-30-300, d’identifier les zones à (re)végétaliser, de simuler différents scénarios de planification/végétalisation et d’évaluer leurs bénéfices. Testé à Nice et au Mans, il sera accompagné d’un guide pour des plans de verdissement durables.

Méthodologie

La construction d’un jumeau numérique reposera sur quatre étapes : création d’un datacube 3D, modélisation des espaces verts, intégration dans une plateforme cloud, et développement de scénarios. Des modèles environnementaux, climatiques et urbains (par ex., FlorTree, PALM-4U, WRF/Chem) permettront de détecter et classer les arbres en villes, d’évaluer les services écosystémiques, de simuler les effets de différentes stratégies de (re)végétalisation, selon différents scénarios climatiques et socio-économiques (Manzini et al., 2023; Sicard et al., 2023; Lopez et al., 2025; Anav et al., 2026; Torrentí et al., 2026; Sicard et al., 2026*).

Modulaire, interopérable et évolutif, le jumeau numérique permettra des simulations en temps réel et une planification à long terme. Cette capacité prédictive est cruciale pour la planification urbaine à long terme et les stratégies d’adaptation au changement climatique. Des ateliers de co-conception avec les municipalités définiront l’architecture et les besoins de la plateforme.

Site(s) d’application

France : Le Mans et Nice

Données

DTwin4City propose un jumeau numérique combinant données satellitaires, données 2D-3D, intelligence artificielle, SIG et scénarios climatiques.

Satellite

Pour chaque arbre, des données précises sur l'emplacement, l’espèce et ses caractéristiques structurelles telles que la hauteur de l'arbre et l'indice de surface foliaire sont essentielles pour quantifier les services écosystémiques. La résolution spatiale des capteurs satellites optiques à très haute résolution (par ex. Pléiades, WorldView-2) permet de détecter, classifier, et cartographier les attributs des arbres à fine échelle (Sicard et al., 2023*).

Autres

• Le Service Copernicus de Surveillance de l'Atmosphère fournit des prévisions quotidiennes des polluants réglementés par l’UE, les pollens et les aérosols. Le Service Copernicus concernant le Changement Climatique met à disposition des données climatiques destinées à soutenir les politiques d’adaptation et d’atténuation du changement climatique de l’UE. Ces jeux de données (par ex. la température de surface, le vent, la température de l’air, humidité relative, le rayonnement global ainsi que les concentrations en NO₂, PM_2.5, Ozone troposphérique et CO₂) seront utilisés comme entrées des modèles.

• Nous cartographierons la répartition de la végétation et la phénologie (par ex. date de début et de fin de la période de croissance) à partir des jeux de données Copernicus High Resolution Vegetation Phenology and Productivitydérivés des images Sentinel-2 à une résolution spatiale de 10 m pour les 2 villes pilotes.

Résultats – Produit(s) final(aux)

L’outil DTwin4City aidera les municipalités à évaluer différents scénarios d’aménagement, outil essentiel pour aider les villes à développer des espaces verts résilients et neutres en carbone. 

🖥️ Plateforme web du jumeau numérique

Doté d’une interface utilisateur intuitive, le démonstrateur sur les 2 villes pilotes sera en accès libre pour visualiser les données et simulations.

Le jumeau numérique DTwin4City permettra de : 

1. cartographier les espaces verts ;

2. cartographier la conformité à la règle 3-30-300 ;

3. quantifier les services écosystémiques fournis par les espaces verts et leur évolution dans le temps ;

4. cartographier les zones à risque ;

5. cartographier les espaces prioritaires disponibles pour la renaturation.

👉 Le jumeau numérique DTwin4City aidera les urbanistes à prendre des décisions éclairées sur les espaces prioritaires pour ajouter de la végétation et sur la manière dont celle-ci peut être utilisée le plus efficacement possible, par exemple pour réduire la pollution de l’air et atténuer les îlots de chaleur urbains. 

👥 Les autorités locales - notamment les personnels techniques et gestionnaires en charge des espaces verts - seront formées à l’utilisation du jumeau numérique. Le projet inclut également la publication d’un guide pratique pour accompagner la mise en œuvre de plans de verdissement urbain à long terme.

Tous les produits non confidentiels générés dans le cadre du projet seront librement accessibles sur demande et mis à disposition des deux municipalités.

Références

• Anav A., Gualtieri M., D'Elia I. Paoletti E., Sicard P., De Marco A., Sorrentino B., 2026, “Leveraging peri-urban forests to reduce temperature and pollution related urban mortality". Nature Communications Earth & Environment 7, 108. https://doi.org/10.1038/s43247-025-03079-2

• Torrentí F., Sicard P., Alonso L., Calatayud V., 2026, “The rule 3-30-300 for a healthier and greener compact Mediterranean city”. Journal of Environmental Management 404, 129541. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.129541  

• Sicard P., Pascu I-S., Khaniabadi Y.O., Calatayud V., 2026, “Urban Forest patch cover across Asia over the last decade: Call for green innovation”. Journal of Environmental Management 405, 129666.https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.129666

• Sicard P., Cordon T., André L., De Marco A., Paoletti E., Perez S., Leca S., Omidi Khaniabadi Y., Calatayud V., 2026, “Is compliance with the 3-30-300 rule associated with subjective citizens' well-being?”. Journal of Environmental Management 419, 131016.

• Bertassello, L.E., van der Velde, M., Maes, J. et al., 2026, “Assessing European cities with the 3-30-300 rule underscores the need for enhanced urban greening efforts”. Nature Communications 17: 4846. https://doi.org/10.1038/s41467-026-71523-8  

• Lopez M.A., De Marco A., Anav A., Sorrentino B., Paoletti E., Manzini J., Hoshika Y., Sicard P., 2025, “The 3-30-300 Rule Compliance: A Geospatial Tool for Urban Planning”. Landscape and Urban Planning 261, 105396. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2025.105396

• Sicard P., Pascu I-S., Petrea S., Leca S., De Marco A., Paoletti E., Agathokleous E., Calatayud V., 2025, “Tree canopy cover and air pollution-related mortality in European cities”. The Lancet Planetary Health 9: e527-e537. https://doi.org/10.1016/S2542-5196(25)00112-3

• Sicard P., Coulibaly F., Lameiro M., Araminiene V., De Marco A., et al., 2023, “Detection and Classification of Urban Trees from Very High-Resolution Satellite Imagery”. Urban Forestry & Urban Greening 81: 127866. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2023.127866

• Sicard P., Agathokleous E., Anenberg S.C., De Marco A., Paoletti E., Calatayud V., 2023, “Trends in urban air pollution over the last two decades: A global perspective”. Science of the Total Environment 858: 160064. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160064

Projet(s) lié(s)

Projets SCO

Les données et modèles des projets SCO GreenSpace, Green Urban Sat, SatLCZ et Target 2050 sont disponibles pour l’analyse des espaces verts, la détection des arbres, la conformité à la règle 3-30-300 et la cartographie des îlots de chaleur urbains. Le projet AirCrowd mesure la qualité de l’air à faible coût et modélise des stratégies urbaines.

Projets non SCO

LIFE AIRFRESH “Air pollution removal by urban forests for a better human well-being”