Η πρωτοποριακή αυτή πλατφόρμα αποτυπώνει 2,75 δισεκατομμύρια κτίρια σε τρισδιάστατη μορφή, προσφέροντας ανάλυση τριάντα φορές πιο λεπτομερή από προηγούμενες προσπάθειες στην καταγραφή δομικών στοιχείων.
Ο χάρτης, ο οποίος δημιουργήθηκε με βάση δορυφορικές εικόνες από το 2019, προσφέρει μια ξεκάθαρη απεικόνιση του πού κατοικούν οι άνθρωποι και πώς οι κατασκευές τους επεκτείνονται σε όλες τις ηπείρους. Κάθε κτίριο έχει αναπαρασταθεί ως ένα ψηφιακό μοντέλο διαστάσεων 3×3 μέτρα, επαρκές για να εκτιμηθεί το ύψος, ο όγκος και η χωρική σχέση του με τα γύρω κτήρια.
«Αυτά τα τρισδιάστατα μοντέλα μας δίνουν όχι μόνο την επιφάνεια, αλλά και τον όγκο κάθε κτιρίου, επιτρέποντας μια πιο ακριβή εικόνα των συνθηκών διαβίωσης», ανέφερε ο καθηγητής Xiaoxiang Zhu, επικεφαλής της Έδρας Επιστήμης Δεδομένων στην Παρατήρηση της Γης στο TUM.
Η κλίμακα του έργου είναι εντυπωσιακή, καθώς οι προηγούμενοι παγκόσμιοι χάρτες κτιρίων είχαν αναγνωρίσει περίπου 1,7 δισεκατομμύρια κατασκευές. Το νέο σύνολο δεδομένων ανεβάζει αυτόν τον αριθμό στα 2,75 δισεκατομμύρια κτίρια, με το 97% αυτών να αναπαρίστανται ως μοντέλα Level of Detail 1 (LoD1) – απλοποιημένες τρισδιάστατες μορφές.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Earth System Science Data στις 1 Δεκεμβρίου, και αποτελεί το αποτέλεσμα πολλών ετών σκληρής εργασίας που συνδυάζουν δεδομένα από διάφορους δορυφόρους. Οι αλγόριθμοι που χρησιμοποιήθηκαν ήταν εκπαιδευμένοι να διακρίνουν στέγες από δρόμους, δέντρα και έδαφος.
Εμφάνιση κτιρίων στη Νέα Υόρκη (Μεγέθυνση)
Το GlobalBuildingAtlas είναι διαθέσιμο στο κοινό. Οι χρήστες μπορούν να εξερευνήσουν τον χάρτη online, κάνοντας zoom από επίπεδο ηπείρου μέχρι συγκεκριμένες γειτονιές και απομακρυσμένα χωριά. Μέσω της πλατφόρμας, είναι δυνατή η εισαγωγή συγκεκριμένης διεύθυνσης για να δουν την τοποθεσία και το υψόμετρο οποιουδήποτε κτιρίου.
«Οι τρισδιάστατες πληροφορίες κτιρίων προσφέρουν μια λεπτομερή εικόνα της αστικοποίησης και της φτώχειας, ξεπερνώντας τις περιορισμένες δυνατότητες των παραδοσιακών δισδιάστατων χαρτών», δήλωσε ο Zhu. Η ομάδα εισάγει έναν νέο παγκόσμιο δείκτη, τον «όγκο κτιρίων ανά κάτοικο», που αναδεικνύει κοινωνικές και οικονομικές ανισότητες.
Αυτός ο δείκτης θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τον τρόπο που παρακολουθείται η ανισότητα σε παγκόσμιο επίπεδο. Περιοχές με υψηλότερες οικονομικές δυνατότητες συνήθως έχουν μεγαλύτερους όγκους κτιρίων ανά άτομο, ενώ οι φτωχότερες περιοχές συχνά παρουσιάζουν το αντίθετο.
Κυβερνητικές υπηρεσίες και ανθρωπιστικές οργανώσεις θα μπορούν να εντοπίσουν περιοχές όπου οι ελλείψεις στέγασης είναι πιο σοβαρές και πού οι δημόσιες υπηρεσίες είναι υπό πίεση. «Τα τρισδιάστατα δεδομένα κτιρίων παρέχουν μια ακριβή βάση για τον σχεδιασμό και την παρακολούθηση της αστικής ανάπτυξης», σημείωσε ο Zhu.
Για πολλές δεκαετίες, οι περισσότερες παγκόσμιες καταγραφές δεδομένων κτιρίων επικεντρώνονταν στα πλούσια έθνη, με δορυφορικές εικόνες από Ευρώπη, Βόρεια Αμερική και Ανατολική Ασία να είναι άφθονες, ενώ αφρικανικές και λατινοαμερικανικές περιοχές παρέμεναν σχεδόν ανύπαρκτες.
Η ερευνητική ομάδα του TUM έδωσε μεγάλη προτεραιότητα στην ένταξη. Οι αλγόριθμοι τους γέμισαν κενά σε αγροτικές και υποχαρτογραφημένες περιοχές, διορθώνοντας προκαταλήψεις που μείωναν τη σαφήνεια των δεδομένων παρατήρησης της Γης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το αποτέλεσμα είναι μια διεθνής εικόνα, από τα επιβλητικά κτίρια του Μανχάταν μέχρι τις απλές κατοικίες της Κένυας.
Πέρα από τις αστικές μελέτες, αυτό το σύνολο δεδομένων έχει σημαντικές επιπτώσεις για την κατανόηση των κλιματικών αλλαγών. Τα κτίρια συνιστούν σχεδόν το 40% των παγκόσμιων εκπομπών CO₂, και η γνώση του ύψους, της πυκνότητας και της γεωγραφικής τους κατανομής μπορεί να βελτιώσει τα μοντέλα ενεργειακής ζήτησης και παραγωγής αερίων του θερμοκηπίου.
Το GlobalBuildingAtlas αποκτά ιδιαίτερη σημασία καθώς το αποτύπωμα της ανθρωπότητας εξαπλώνεται πιο γρήγορα από ποτέ. Όπως δείχνουν οι προγνώσεις, μέχρι το 2050 σχεδόν το 70% του πληθυσμού του πλανήτη θα ζει σε αστικά κέντρα. Ο άτλαντας δεσμεύει την ευρωπαϊκή επιστημονική κοινότητα να παραχωρήσει τα δεδομένα και τον κώδικα μέσω του GitHub, προκειμένου οι ερευνητές να μελετήσουν πώς εξελίσσονται οι πόλεις.
Η έρευνα του Zhu μόλις ξεκινά, καθώς τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν την ενσωμάτωση χρονικών δεδομένων, ώστε να αποτυπωθεί πώς εξελίσσεται το δομημένο περιβάλλον με την πάροδο του χρόνου.
