HEATMAP-PH

Accompagner la résilience à la chaleur des villes fortement urbanisées aux Philippines

Présentation

Tandis que les périodes de chaleur prolongées augmentent les risques sanitaires, accroissent la consommation d’énergie et nuisent au confort urbain et à la productivité en général, les îlots de chaleur urbains constituent l’une des conséquences les plus visibles du changement climatique dans les villes tropicales. Aux Philippines, l’urbanisation accrue et le recul de la végétation ont intensifié l’exposition à la chaleur extrême, en particulier dans les zones densément construites telles que Manille, Makati et Quezon City. 

Le projet HEATMAP-PH vise à développer un indice de vulnérabilité à la chaleur (HVI) spécialement conçu pour les villes philippines. Celui-ci intègre des indicateurs thermiques issus d’observations satellitaires à des variables socio-économiques et liées à la capacité d’adaptation – telles que la densité de population, les revenus, la répartition par âge, le type de logement et l’accès à des espaces verts ou ombragés – afin d’identifier les communautés les plus exposées. HEATMAP-PH transforme ainsi des cartes de température statiques en un système dynamique d’évaluation des risques climatiques capable d’informer les collectivités locales, les organismes de santé et les urbanistes.

Cette approche multidimensionnelle permet une meilleure compréhension des facteurs physiques et sociaux à l’origine de la vulnérabilité à la chaleur, ce qui favorise la mise en place de stratégies d’adaptation plus ciblées et plus équitables. 

Méthodologie

Dans un premier temps, le projet s’appuiera sur des ensembles de données satellitaires et en libre accès pour garantir son évolutivité et sa reproductibilité. Au cours des phases ultérieures, des terminaux de capteurs au sol (GST) seront déployés pour une validation spatiale plus fine et une surveillance continue depuis le sol. Cette intégration de données télédétectées et in situ garantira la mise à disposition d’outils scientifiquement fiables, pertinents sur le plan politique et adaptés au contexte, afin de renforcer la planification de la résilience face à la chaleur dans les villes philippines. La plateforme servira de système d’aide à la decision pour les collectivités locales, les services de santé et de gestion des risques de catastrophe, ainsi que les établissements universitaires.

L’approche méthodologique suit le cadre ARSET de la NASA pour la cartographie des risques liés à la chaleur urbaine, adapté aux conditions locales des données.

1. Prétraitement et extraction de la température de surface terrestre (LST) : corrections atmosphériques et d’émissivité appliquées aux images Landsat et Sentinel à l’aide d’algorithmes à fenêtre unique et à fenêtres séparées.

2. Calcul des indices environnementaux : dérivation des indices NDVI, NDBI, de l’albédo et de la rugosité de surface pour représenter la végétation, l’étendue des zones bâties et les propriétés des matériaux.

3. Évaluation socio-économique : normalisation et pondération d’indicateurs démographiques et d’infrastructure tels que la densité de population, la structure par âge, le taux de pauvreté et l’accessibilité aux espaces verts.

4. Intégration et calcul des indices : application de l’analyse en composantes principales (ACP) et de la combinaison linéaire pondérée (WLC) pour produire l’indice composite de vulnérabilité à la chaleur.

5. Validation et analyse d’incertitude : recoupement avec les données météorologiques disponibles et analyse de sensibilité des paramètres de pondération. Toutes les données seront traitées à l’aide de plateformes open source telles que Google Earth Engine, Python et QGIS afin de favoriser la transparence et le renforcement des capacités.

► Makati. Visualisation de zones sélectionnées classées comme rurales (image de gauche) et urbaines (image de droite) sur la base des températures de surface terrestre mesurées par Landsat 8 et 9 entre 2020 et 2024 dans la ville de Makati. © Mark Angelo C. Purio, Jann Rovic Cueto (2025)
► Manille. Carte de l’îlot de chaleur intra-urbain de la ville de Manille établie à partir de la télédétection par satellite et d'une analyse spatiale (2013-2022), mettant en évidence :  les points chauds thermiques et les morphologies urbaines représentatives nécessitant des interventions ciblées d’atténuation de la chaleur et d’adaptation au changement climatique.
les zones recommandées pour la préservation. Les emplacements mis en évidence représentent des zones de rafraîchissement associées à la végétation, aux espaces ouverts et aux plans d’eau, qui contribuent à atténuer les effets de l’îlot de chaleur urbain et favorisent un développement urbain résilient face au changement climatique.	© Mark Angelo C. Purio, Tetsunobu Yoshitake et Mengu Cho (2022)

Site(s) d'application

Philippines : villes de Manille, Makati et Quezon City

Données

Satellite

• Landsat 8–9

• MODIS Terra/Aqua

• Sentinel-2 et Sentinel-3 SLSTR

Autres

• Données socio-économiques et complémentaires provenant de l’Autorité statistique des Philippines (PSA), du NAMRIA, d’OpenStreetMap, des observations météorologiques de la PAGASA et des ensembles de données des collectivités locales (LGU).

Résultats – Produit(s) final(aux)

Le portail Web HEATMAP-PH, une plateforme interactive en libre accès, proposera :

• des cartes, des tableaux de bord et des outils d’analyse pour l’évaluation de la vulnérabilité à la 

• des couches raster et vectorielles téléchargeables, 

• des graphiques illustrant l’évolution temporelle des tendances thermiques, 

• une API permettant l’intégration avec les systèmes SIG des collectivités locales.

Le portail permettra ainsi aux collectivités locales et aux chercheurs de traduire les connaissances issues de l’observation de la Terre en stratégies concrètes d’urbanisme et de santé publique. 

De plus, le projet utilisant des logiciels open source et des données librement accessibles, il pourra être facilement adapté à d’autres villes tropicales d’Asie du Sud-Est telles que Jakarta, Bangkok et Hô Chi Minh-Ville. La chaîne de traitement modulaire et la documentation publiée permettront à des chercheurs et organismes externes de reproduire ou d’étendre la méthodologie à moindre coût.

Références

1. T. R. Oke, “The energetic basis of the urban heat island,” Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, vol. 108, no. 455, pp. 1–24, 1982, doi: 10.1002/qj.49710845502.

2. Intergovernmental Panel on Climate Change, Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 2022. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/

3. S. L. Harlan and D. M. Ruddell, “Climate change and health in cities: Impacts of heat and air pollution and potential co-benefits from mitigation and adaptation,” Current Opinion in Environmental Sustainability, vol. 3, no. 3, pp. 126–134, 2011, doi: 10.1016/j.cosust.2011.01.001.

4. M. A. Purio, T. Yoshitake, and M. Cho, “Assessment of intra-urban heat island in a densely populated city using remote sensing: A case study for Manila City,” Remote Sensing, vol. 14, no. 21, Art. no. 5573, 2022, doi: 10.3390/rs14215573.

5. C. E. Reid, M. S. O’Neill, C. J. Gronlund, S. J. Brines, D. G. Brown, A. V. Diez-Roux, and J. Schwartz, “Mapping community determinants of heat vulnerability,” Environmental Health Perspectives, vol. 117, no. 11, pp. 1730–1736, 2009, doi: 10.1289/ehp.0900683.

6. T. Wolf and G. McGregor, “The development of a heat wave vulnerability index for London, United Kingdom,” Weather and Climate Extremes, vol. 1, pp. 59–68, 2013, doi: 10.1016/j.wace.2013.07.004.

7. Philippine Atmospheric, Geophysical and Astronomical Services Administration, “Climate monitoring and extreme temperature reports,” 2023. https://bagong.pagasa.dost.gov.ph

8. Philippine Statistics Authority, “Census of population and housing,” 2023. https://psa.gov.ph

Projet(s) lié(s)

Projets SCO traitant de la chaleur urbaine :

• 🇫🇷 Thermocity : algorithmes de traitement de la donnée spatiale thermique en ville pour le Suivi de l’occupation du sol / végétalisation, la détection des anomalies thermiques (ICU/passoires thermiques) et la Modélisation du climat urbain.
• 🇫🇷 SatLCZ : algorithmes de traitement de masse de données satellitaires pour classer et cartographier automatiquement les zones climatiques locales LCZ d’une ville. 
• 🇫🇷 ALTELYS : Détection et suivi en temps réel des ilôts de chaleur urbains à partir d’images satellitaires. Développé en France et au Brésil, transposable.
• 🇫🇷 Sat4BDNB : quantification de l’îlot de chaleur urbain et production de 4 indicateurs de surchauffe urbaine, intégrés à la Base de données nationale des bâtiments (BDNB) : indices de stratégie d'atténuation, de coût d'investissement, d'efficacité de l'atténuation de vulnérabilité à la chaleur
• 🇫🇷 SCOPE : Simulation du confort et de la surchauffe dans les lieux publics