ORENOS

Orientation de la Rénovation de l’Eclairage Nocturne par Observation Satellitaire

Projet terminéProjet pionner dans l’exploitation d’images satellites de nuit, ORENOS a permis d’ouvrir la voie à la mise en place d’outils d’aide à la décision sur la gestion de l’éclairage artificiel nocturne, et de ses impacts en termes de pollution lumineuse.
Grâce à ces travaux, La TeleScop et le Cerema sont impliqués depuis fin 2025 dans le projet France 2030 HALO – Eclairage nocturne et pollution lumineuse. Celui-ci a pour vocation de produire un ensemble d’indicateurs de suivi de l’éclairage nocturne, vis-à-vis de la règlementation et de ses impacts sur la biodiversité, sur la santé humaine et sur la consommation énergétique. 

Présentation

La pollution lumineuse perturbe le fonctionnement des écosystèmes du monde vivant et contribue au gaspillage énergétique. Dans ce contexte, le projet ORENOS étudie la qualité de l’éclairage artificiel nocturne en se concentrant sur le territoire test de la Haute-Savoie. Ce département montagneux présente une riche diversité faunistique et floristique, mais subit de plus en plus de pressions liées à l’urbanisation, au développement économique et à la densification des infrastructures. Au premier rang des départements les plus dynamiques en termes de croissance démographique d’ici 2050, l’artificialisation des sols et la pression sur les écosystèmes vont donc continuer à augmenter, notamment en termes d’éclairage artificiel nocturne. Les lumières d’Annecy. © Samuel Busson

Les impacts de l’éclairage sur la biodiversité La majorité des animaux vivent la nuit et sont très affectés par un éclairage trop intense, trop bleu, ou mal orienté. Cette pollution lumineuse réduit leur capacité à se nourrir, à se déplacer, à se reproduire, à se développer, à se protéger des prédateurs. Si l’on pense aisément aux insectes qui meurent d’épuisement autour d’un lampadaire, il faut aussi savoir que les oiseaux et les chauve-souris sont eux aussi très gênés dans leur capacité à se nourrir, ou sont désorientés par ces "faux" signaux lumineux Le sur-éclairage perturbe également le cycle phénologique des végétaux et a des impacts sur le cycle circadien des humains, occasionnant de multiples problèmes de santé. À l’heure où nous vivons une crise majeure d’extinction des espèces, il y a donc urgence à agir.

D’autre part, en 2017, l’éclairage représentait, selon l’ADEME, 32% de la consommation électrique des collectivités territoriales. De fait, les enjeux de gestion et de rénovation du parc d’éclairage public constituent un levier d’économies d’énergie, largement actionné par les acteurs des collectivités territoriales, mais avec parfois un manque d’outils pour le faire efficacement et avec une vision globale sur un large territoire.

👉 Le projet ORENOS a permis de développer des indicateurs de qualité de l’éclairage artificiel nocturne sur le territoire de la Haute-Savoie à partir d’imagerie satellitaire nocturne, qui serviront à adapter l’éclairage afin de moins impacter la biodiversité et de réaliser des économies d’énergie.

Méthodologie

Le projet s’appuie principalement sur les images nocturnes issues du satellite chinois SDGSAT-1, fournies par le CBAS (International Research Center of Big Data for Sustainable Development Goals) à 10 m de résolution spatiale. Ces images nocturnes contiennent une information de radiance, c’est à dire la puissance lumineuse émise ou réfléchie par une surface au sol. Ces images nécessitant des pré-traitements radiométriques et géométriques pour pouvoir être exploitées, les travaux ont débuté avec le développement d’une chaîne automatisée de traitement. Les images disponibles ont été récupérées sur la zone d’étude, sur quatre années, et des millésimes annuels de radiance ont été réalisés. À partir de ces images et des pics de radiance extraits ont été calculés des indicateurs directs ou dérivés, en croisant les données de radiance avec des données auxiliaires (BD TOPO, OSM, fichiers fonciers, base de données locale d’éclairage public,etc.).

◀︎ Image SDGSAT à gauche (© CBAS) et sa radiance extraite à droite (© Cerema).

Site(s) d'application

Département de la Haute-Savoie, France

Données

Satellite

• Images nocturnes (Glimmer) SDGSAT-1 (CBAS)

• Pléiades, Spot 6/7 et Sentinel-2

Autres

• Bases de données locales d’éclairage public

• Mesures terrain de l’albedo

• Données auxiliaires : BD TOPO, OSM, fichiers fonciers, Occupation du Sol, etc.

Résultats - Produit(s) final(aux)

Pour que l’utilisateur final puisse visualiser et exploiter les résultats, des couches SIG ainsi qu’un projet QGIS ont été livrés au Syane. Des fichiers html ont également été produits. Ces supports permettront au Syane de cibler les zones prioritaires pour un passage à l’action, et serviront également d’outil de sensibilisation pour leurs communes adhérentes et pour les acteurs privés. 
👉 Lire un exemple d'utilisation du Syane

Les résultats n’ont pas vocation à être diffusés au grand public mais, avec l’accord du Syane, nous vous partageons ci-dessous certains fichiers html sur l’indicateur de radiance ainsi qu’une vidéo du démonstrateur web.

Par ailleurs, tous les développements et détails du projet sont disponibles dans le rapport de synthèse (section Ressources* ci-dessous).

⚙️ Pré-traitement

Plusieurs méthodes et algorithmes de pré-traitement des images satellitaires nocturnes SDGSAT-1 à 10 mètres de résolution ont été développés par le consortium, avec des outils et avis techniques du CNES. En particulier, l’extraction des tâches lumineuses permet de caractériser les zones éclairées et de débruiter* l’image. * Le bruit est un effet parasite poivre et sel présent sur les images, surtout visible lorsque le signal est faible. Pour ne pas confondre ce bruit avec de "vraies" installations lumineuses, il est nécessaire de le filtrer, objectif du débruitage.

▲ Segmentation de l’image SDGSAT-1 panchromatique en taches lumineuses (bleu) et débruitage (rouge). © CBAS

📍Indicateurs développés

Définis en collaboration avec l’utilisateur Syane, les indicateurs développés caractérisent l’éclairage sous ses principales composantes. Leur analyse se montre particulièrement révélatrice.   ► © Cerema, généré par IA

💡 Qualité de l’éclairage : distinction des contributions publiques et privées à l’éclairage nocturne, localisation des principaux contributeurs, statistiques de radiance à l’échelle communale, masquage potentiel des points lumineux par la végétation ou des bâtiments, distinction des types de sources, etc. Certains indicateurs utilisent la base de données d’éclairage public du département en complément de l’imagerie. 

🦇 Pression de l’éclairage artificiel sur la biodiversité, en mobilisant différentes bases de données externes : occupation du sol, continuités écologiques, données règlementaires et d’inventaires, données d’espèces (chiroptères).

▲ Indicateur de pression de l’éclairage nocturne sur la biodiversité rapporté aux continuités écologiques. Un pic de radiance (point noir) qui apparait dans un corridor ou une réserve traduit un lieu où intervenir en priorité.	▲ Indicateur de pression de l’éclairage nocturne sur la biodiversité rapporté aux zones d’inventaires qui, par définition, présentent un intérêt écologique fort.
► Indicateur de synthèse de la pression de l’éclairage nocturne sur la biodiversité. Obtenu en combinant les différents indicateurs de pression, il permet d’identifier les zones cumulant les pressions et les enjeux.

👁️ Démonstrateur de visualisation des résultats

🛰️ Pour aller plus loin sur l’imagerie nocturne 

D’autres analyses exploratoires ont été menées afin d’améliorer la compréhension du signal capté par les satellites nocturnes : l’impact de la Lune, du flickering (scintillement très rapide des luminaires), de la variation saisonnière de la couverture végétale, et de l’albédo (pouvoir réfléchissant) du sol. Sur ce dernier point, une étude spécifique a été menée grâce à des images satellitaires diurnes à très haute résolution (Pléiades et SPOT-6) et des mesures in situ d’albédo réalisées par l’équipe de recherche Éclairage et Lumière du Cerema.

🇫🇷 En route pour HALO

Depuis fin 2025, La TeleScop et le Cerema sont impliqués dans le projet France 2030 Éclairage nocturne et Pollution lumineuse, piloté par le CNES, visant à développer le service HALO. Objectif : produire un ensemble d’indicateurs caractérisant l’éclairage nocturne à partir de satellites à très haute résolution spatiale (Pléiades Neo et CO3D) testés en fonctionnement nocturne, mais également à partir des données SDGSAT-1 et VIIRS. Si certains de ces indicateurs s’inspirent de ceux développés dans ORENOS, le service d’aide à la décision sera beaucoup plus complet. Il aboutira à un service commercial à l’usage des collectivités et du ministère de la transition écologique pour répondre aux enjeux liés à la pollution lumineuse (sobriété énergétique, préservation de la biodiversité et de la santé humaine). 

Les news du projet

• 13/10/2026 : Présentation des résultats dans ORENOS, pionnier de l’imagerie nocturne face à la pollution lumineuse
• 01/10/2026 : Présentation d’ORENOS à la conférence internationale EARSeL (European Association of Remote Sensing Laboratories) à Athènes, lors d'une « Session spéciale : Méthodes et applications de la télédétection des lumières nocturnes » ("Special Session Night Time Lights Remote Sensing Methods and Applications").
• 🎥 03/12/2025 : Présentation d'ORENOS et de ses avancées lors de la 19^ème Trimestrielle du SCO France
• 28/10/2025 : Présentation d'ORENOS à la conférence internationale ALAN (Westport, Irlande)