Les villes intelligentes d'aujourd'hui reposent sur des réseaux :des milliers de dispositifs à semi-conducteurs qui émettent en permanence des ondes électromagnétiques (lumière et fréquences radio) via des satellites de télécommunications.

Un autre genre de satellites, équipé spécialement pour les observations de la Terre, accélère une forme d'urbanisme plus avancée :les villes de données. Ces domaines ne sont pas seulement « intelligents et connectés », mais aussi de plus en plus réactifs aux preuves électroniques révélant des situations et des défis réels.

Dans diverses publications et un nouveau livre, Data Cities :comment les satellites transforment l'architecture et la conception, J'explique comment le paradigme de la science de l'observation de la Terre de ce siècle est destiné à transformer les pratiques traditionnelles des professionnels de l'environnement bâti. Cela comprend les arpenteurs-géomètres, architectes, ingénieurs, paysagistes, promoteurs immobiliers, constructeurs et urbanistes.

Comment toutes les données satellitaires affectent-elles la conception urbaine ?

En substance, des informations beaucoup plus détaillées et précises sur les conditions environnementales locales seront fournies aux équipes de développement avant la conception de nouveaux concepts de construction. Cela devrait être plus informatif et moins chronophage que les routines actuelles. Maintenant, les autorités de planification déterminent les propositions de construction sur la base des rapports d'évaluation d'impact environnemental préparés après la phase de conception.

Les architectes et les ingénieurs partagent déjà la construction à l'écran des modèles d'informations du bâtiment. Ils devraient gagner à obtenir plus d'informations spécifiques au site plus tôt que d'habitude. Cela leur permettrait de calculer des paramètres plus utiles, et recevez des prévisions de performances plus précises, pour leurs bâtiments et paysages virtuels.

Les satellites d'observation de la Terre transportent des systèmes de capteurs et de scanners qui renvoient différents signaux vers et depuis la Terre. Ces systèmes surveillent et affichent en permanence de nombreuses conditions environnementales qui sont normalement invisibles pour les humains.

Certaines innovations dans l'imagerie par satellite incluent :les modèles d'éclairage public qui cartographient de manière fiable différentes villes la nuit; thermo-imagerie (infrarouge) des températures de surface et des déperditions énergétiques des bâtiments ; et des aperçus haute résolution des zones touchées par la sécheresse, inondation, les feux, déversements de produits chimiques, éruptions, guerres et autres catastrophes.

Les satellites d'observation de la Terre ne sont pas nouveaux. En 1946, une caméra embarquée à bord d'un missile V-2 (alias A-4) lancé depuis le Nouveau-Mexique a pris la première photo de la Terre depuis l'espace. La première carte météo par satellite a été diffusée sur de petits écrans de télévision en noir et blanc en 1960.

Aujourd'hui, plus de 650 satellites d'observation de la Terre opèrent au-delà de l'atmosphère terrestre. Certains orbitent autour de la planète pour permettre le balayage en bandes. D'autres occupent des positions géostationnaires au-dessus d'endroits spécifiques.

Ces satellites fonctionnent également à différentes distances de la Terre. Et ils transportent différents types d'équipements de numérisation et de détection. Par conséquent, ils produisent une gamme variée de résolutions d'images, styles et échelles de couverture au sol.

Les satellites enregistrent divers types d'informations environnementales, selon les ondes du spectre électromagnétique utilisées. Ces données sont analysées et traitées à l'aide d'algorithmes précis.

Un exemple courant est la visualisation de données – souvent des cartes vidéo 2D ou 3D enregistrées au fil du temps. Typiquement, des couleurs vives sont appliquées pour mettre en évidence des conditions contrastées. Par exemple, les données de température sont colorisées pour montrer les îlots de chaleur dans les villes. La même chose est faite avec les données sur les aérosols pour décrire les modèles de pollution par le carbone.

Quel est le rôle de l'Australie dans tout ça ?

L'Australie n'utilise pas encore de satellites. Mais en juillet 2018, il a lancé l'Agence spatiale australienne (ASA). Dirigé par l'ancienne directrice du CSIRO Megan Clark, il dispose d'un budget initial de 300 millions de dollars australiens.

L'ASA travaille avec Geoscience Australia (GA) sur un programme de 225 millions de dollars australiens visant à améliorer la précision du positionnement des données - à 3 cm dans les villes avec une couverture mobile. Un autre montant de 37 millions de dollars australiens est consacré au développement du programme Digital Earth Australia pour les simulations de données environnementales.

Terre numérique, un terme qu'Al Gore a inventé dans son livre de 1992, Terre dans la Balance, est un programme scientifique international visant à utiliser les systèmes d'observation de la Terre pour mettre à jour l'ambition de la cartographie ancienne de « présenter le monde connu comme un et continu ».

Ce rêve a été défendu avec le plus d'influence au 20e siècle par le scientifique américain Richard Buckminster Fuller, avec ses concepts évolutifs pour un Plan de Ville Monde Air-Océan (1928), Carte de Dymaxion (1943), Geoscope (un globe terrestre électronique géant, 1962) et son livre, Manuel d'exploitation pour Spaceship Earth (1969).

Au début des années 2000, La NASA (World Wind) et Google (Google Earth) ont lancé les premiers « globes virtuels » compatibles avec Internet.

En 2005, les principales nations ont créé le secrétariat du Groupe sur l'observation de la Terre (GEO) à Genève pour développer une administration en réseau mondial et un système d'accès en ligne pour les données géospatiales. Ces données proviennent principalement des satellites à ce stade.

Le programme Système mondial de systèmes d'observation de la Terre (GEOSS) implique désormais plus de 200 gouvernements nationaux, Agences de données des Nations Unies, et les organisations scientifiques mondiales et non gouvernementales.

Le représentant de l'Australie sur GEO est le chef de la division environnementale de Geoscience Australia, Stuart Minchin. Travailler avec Minchin, une équipe de GA dirigée par Adam Lewis a produit le système de pointe Data Cube pour analyser rapidement des séries chronologiques d'images Landsat américaines couvrant les plus de 40 zones de latitude et de longitude de l'Australie.

Les scientifiques européens utilisent maintenant cette méthode pour compiler une carte à couches de données des établissements humains dans le monde.

Une autre avancée notable dans la modélisation urbaine provient d'un partenariat public-privé entre la société de marketing de données du gouvernement australien, PSMA, et deux sociétés mondiales :le fournisseur américain d'images satellite DigitalGlobe et le fournisseur de logiciels d'entreprise Pitney Bowes Australia. Ils offrent des images aériennes en ligne riches en informations des banlieues australiennes. Des capteurs infrarouges multispectraux et à ondes courtes à bord des satellites WorldView de DigitalGlobe sont utilisés pour créer ces images.

Les options de menu permettent aux utilisateurs de clarifier les empreintes et les hauteurs des bâtiments et des arbres, matériaux de toiture, et les emplacements des piscines et des panneaux solaires. PSMA ajoute des données cadastrales et autres données foncières gouvernementales, y compris les parcelles et les adresses. Cela couvre plus de 15 millions de bâtiments sur 7,6 millions de kilomètres carrés.

Alors, où les gens s'intègrent-ils dans ce monde ?

As Al Gore noted in 1992:"… no one yet knows how to cope with the enormous volumes of data that will be routinely beamed down from orbit. "

But he cited the importance of machines learning to improve their methods and a global infrastructure of massive parallelism—using dispersed chips and computers to process information at faster speeds.

Where do people step into this auto-piloting system? That remains moot.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.