Un réseau de capteurs citoyens pour surveiller la qualité de l'air
Rennes et son agglomération
Une communauté soucieuse de son environnement
Le développement d’un réseau au travers de la “sensors community” s’est opéré depuis plusieurs années (capteurs Idxxxxx) dans la région de Rennes (France).
Rennes est l’une des trois agglomérations les mieux équipées en France après Paris et Toulouse; c’est la raison pour laquelle nous nous sommes intéressés à ce réseau. Toutefois l’ampleur de ce réseau, comme les autres en France reste faible comparé à d’autres pays en Europe et dans le monde.
La communauté de citoyens de Rennes avait usage de publier ses données sur le site de Wiki Rennes Métropole (wiki-rennes.fr), mais le contenu ne semble plus à jour.
Un certain nombre de capteurs identifiés sur la carte de la “community” (principalement au sud de l’agglomération) apparaissent défaillants et ne donnent pas de mesures fiables; ils ont été éliminés de l’étude présente et n’apparaissent pas sur la carte ci-contre.
La qualité de l’air sur Rennes est mesurée officiellement par deux capteurs de Atmo Bretagne (Air Breizh) situé en centre ville et identifiés par FRxxxxx. Leurs données de mesure peuvent être récupérées sur le site de Air Breizh et ont été traitées pour servir de référence aux capteurs citoyens (calibration).
Le réseau de capteurs opérationnels
Analyse du réseau de capteurs de Rennes sur Juin 2024
L’objectif n’est pas de faire une étude étendue de la qualité de l’air sur Rennes, mais de donner une image sur une courte période (juin 2024) des mesures disponibles au travers du réseau présent. Cette approche est menée avec la même méthodologie de traitement appliquée à l’agglomération de Toulouse. Elle trace les concentrations de particules PM2.5 et PM10 uniquement; une analyse des autres polluants de l’air est faisable mais uniquement que pour les deux capteurs officiels dont la zone de surveillance reste limitée.
PM 10
PM 2.5
Valeurs moyennées sur le mois de juin 2024 en PM 10 et PM 2.5 de chaque capteur opérationnel.
Bilan global
La concentration en particules fines sur la ville de Rennes est en grande partie homogène. Elle est probablement due sur la ville au traffic routier qui est en majorité concentré sur la partie ouest de la ville.
La grande périphérie de Rennes (nord et sud) apparait moins soumise à cette perturbation.
Trois capteurs donnent des valeurs hors norme:
- ID31808 (nord est) donne des valeurs excessives semblant présenter un biais constant aussi bien en PM10 et PM2.5 (valeur moyenne non présentée mais relevés affichés ci-dessous).
- ID16862 présente une valeur moyenne élevée par rapport à son environnement; une particularité pourrait exister sur ce lieu qu’il conviendrait de vérifier.
- ID25365 (nord ouest) donne une valeur incohérente avec son voisinage et pourrait provenir d’une défaillance de mesure du capteur.
Les mesures détaillées
La température d'environnement
Une température moyenne sur le mois de 17,9 °C est constatée sur le capteur concerné; tous les capteurs n’ont pas de sonde de température fonctionnelle.
Les pics de température au delà de 25 – 30 °C correspondent à une exposition au soleil du capteur; ainsi la période du 13 au 19 juin correspond à une période avec peu, voir parfois pas, de soleil.
Les mesures de concentration de particules sur les capteurs fiables
La calibration sur les capteurs officiels Atmo
La calibration des capteurs citoyens est faite avec les capteurs Atmo (FR19002 et FR19039) situés en centre ville.
Le capteur citoyen situé au plus proche de ces capteurs est le capteur ID52574; on voit que la réponse dynamique de ce capteur est très proche des capteurs officiels.
Puis les capteurs citoyens sont calibrés entre eux afin de donner une réponse cohérente entre les capteurs situés dans une même zone. Lorsque l’écart de réponse entre certains capteurs est trop importe, on peut douter du bon fonctionnement des capteurs concernés; c’est le cas du capteur ID31808 mentionné précédemment.
La réponse globale de l'ensemble des capteurs viables
PM 10
PM 2.5
On constate de façon générale que la réponses des capteurs est homogène autour d’une valeur moyenne; la réponse dynamique des capteurs est donc globalement bonne. Des pics apparaissent pour certains capteurs sur leur lieu d’installation dont la compréhension et corrélation restent à étudier.
On constate toutefois des périodes de pollution plus marquées communes à l’ensemble de la région, comme en début de mois, entre le 19 et 21 juin ainsi que du 26 au 27 juin.
Globalement l’environnement en PM 10 reste compatible avec les normes OMS tandis que l’environnement en PM 2.5 est plus critique particulièrement dans les périodes marquées citées précédemment.
Cas des senseurs douteux
Deux senseurs ont été mentionnés comme douteux, l’un (situé à Liffré) au vu de sa moyenne élevée (biais peu courant sur les senseurs viables), l’autre (situé à Melesse) pour des pics de mesure importants sur des durées conséquentes dont il serait intéressant d’investiguer la cause potentiellement réelle; nous laissons à la communauté rennaise le plaisir de cette investigation.
Présentation dynamique des points de mesure
Pour mieux interpréter les courbes de mesure de chaque lieu, une présentation dynamique de l’évolution globale de la qualité de l’air sur la zone concernée est présentée permettant de voir l’évolution de la pollution en particules aussi bien géographiquement que dans le temps.
Evolution de la concentration PM10 sur la région de Rennes
Visualisation
PM10 et PM2.5 sur Rennes
Les deux videos ci-contre présentent l’environnement considéré sur la période du 1er juin au 30 juin 2024. La vitesse accélérée correspond à environ 4 heures toutes les secondes.
L’ensemble des points de mesure valides (capteurs Air Breizh et capteurs citoyens) sont pris en compte dans ces simulations.
Evolution de la concentration PM2.5 sur la ville de Rennes