- يجمع أطلس البناء العالمي 2,75 مليار نموذج ثلاثي الأبعاد للمباني من جميع أنحاء العالم.
- البيانات مفتوحة وتشكل أساسًا رئيسيًا لأبحاث المناخ والتخطيط الحضري.
- تحسن دقة 3x3 متر الدقة بنحو 30 مرة مقارنة بقواعد البيانات القابلة للمقارنة.
- يتم تقديم 97% من المباني في نماذج 3D LoD1، وهي مفيدة لتحليل البنية التحتية والحضرية.
El أطلس البناء العالمي أصبح هذا المشروع أحد المشاريع الدولية الرائدة لفهم كيفية بناء الكوكب. وهو عبارة عن خريطة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة تجمع معلومات عن مليارات المباني في كل ركن من أركان العالم تقريبًا، مما يُنتج صورة دقيقة للغاية للبصمة الحضرية والريفية.
تم تطوير هذا الأطلس العالمي من قبل فريق بحثي من الجامعة التقنية في ميونيخ (TUM)يعتمد على بيانات مفتوحة، وهو مصمم للاستخدام من قبل العلماء والإدارات العامة والمنظمات الدولية. ويهدف إلى توفير أساس متين لـ أبحاث المناخ, تخطيط البنية التحتية وتقييم التقدم نحو تحقيق أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة.
أطلس ثلاثي الأبعاد يبين جميع المباني على الكوكب
يبدأ مشروع أطلس البناء العالمي بسؤال يبدو بسيطًا ولكنه معقد للإجابة عليه: كم عدد المباني الموجودة على الأرض وكيف تبدو ثلاثية الأبعاد؟ للإجابة على هذا السؤال، قام الفريق بقيادة البروفيسور شياوشيانج تشو، رئيس قسم علوم البيانات في مراقبة الأرض في جامعة ميونيخ التقنية، بإنشاء أول خريطة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة تغطي مخزون البناء في العالم بأكمله تقريبًا.
النتيجة هي مجموعة بيانات تجمع معًا 2,75 مليار نموذج بناءتم الحصول عليها من صور الأقمار الصناعية لعام 2019. يلتقط كل من هذه النماذج الشكل الأساسي وارتفاع المباني، مما يسمح بتحليل الحجم المبني وكيفية توزيع المباني في المناطق الحضرية والريفية.
هذا الحجم من المعلومات يجعل أطلس البناء العالمي المجموعة الأكثر شمولاً في فئتهاولإعطاء فكرة عن حجم القفزة، فإن أكبر قاعدة بيانات عالمية متاحة حتى الآن شملت نحو 1,7 مليار مبنى، أي أقل بمليار مبنى من الأطلس الجديد الذي طوره فريق ميونيخ.
لا تقتصر التغطية على المدن الكبرى أو الدول الأكثر رقمنة. ومن أبرز مميزات المشروع دمجه الواضح المناطق التي كانت تُستبعد تقليديًا من الخرائط العالمية، مثل مناطق واسعة من أفريقيا وأميركا الجنوبية والمناطق الريفية المتفرقة التي نادراً ما تظهر في المنتجات الخرائطية التقليدية.
دقة عالية للنماذج الحضرية والمناخية
بعيدًا عن حجم المباني، أطلس البناء العالمي تبرز ل الدقة المكانية لبياناتكتم إنشاء النماذج بحجم خلية 3×3 أمتار، مما يمثل تحسنًا بنحو ثلاثين ضعفًا مقارنةً بقواعد البيانات العالمية المماثلة الأخرى. يتيح هذا المستوى من التفصيل فهمًا أوضح للشكل العام لكل مبنى وارتفاعه النسبي.
بفضل هذا القرار، أصبح من الممكن دمج الأطلس في نماذج متقدمة للتحضر واستخدام الأراضييمكن للباحثين المتخصصين في الدراسات الحضرية والمهندسين المعماريين ومسؤولي السياسات العامة استخدام المعلومات لتقدير كثافة المباني، وتحديد أنماط التوسع الحضري، أو تحليل العلاقة بين ارتفاع المباني واستهلاك الطاقة.
كما أن الدقة المضافة تحدث فرقًا في مجالات مثل إدارة الكوارثإن الحصول على رؤية ثلاثية الأبعاد مفصلة للمباني يجعل من الأسهل محاكاة التأثير المحتمل للفيضانات أو الزلازل أو العواصف أو الانهيارات الأرضية، مما يساعد على تحديد أولويات التدخلات وتصميم خطط الإخلاء التي تتوافق بشكل أوثق مع واقع التضاريس.
وفي السياق الأوروبي والإسباني، يمكن استخدام هذا النوع من البيانات لتحسين الخطط الخاصة بـ التكيف مع تغير المناخعلى سبيل المثال، من خلال تقييم الأحياء الأكثر عرضة لموجات الحر، أو ارتفاع مستوى سطح البحر المحتمل، أو هطول أمطار غزيرة بدقة أكبر. يُسهّل التمثيل ثلاثي الأبعاد للمباني مقارنة المعلومات بمؤشرات السكان، أو الدخل، أو العمر، لتحديد المناطق ذات الحساسية العالية.
نماذج LoD1: بسيطة، ولكنها جاهزة للتحليل الشامل
أحد الركائز الفنية لأطلس البناء العالمي هو الاستخدام الواسع النطاق للنماذج ثلاثية الأبعاد في مستوى التفاصيل 1 (LoD1)يصف هذا المعيار المباني باستخدام أحجام بسيطة تلتقط هندستها الأساسية وارتفاعها، دون الخوض في التفاصيل الدقيقة مثل الأسقف المعقدة أو الشرفات أو نسيج الواجهة.
وفقًا لفريق TUM، حوالي 97% من المباني (2,68 مليار) تُقدَّم البيانات المُضمَّنة في الأطلس بتنسيق LoD1. يتيح ذلك معالجةً فعّالة لمجموعة البيانات في عمليات المحاكاة والتحليل واسعة النطاق، وهو أمرٌ أساسيٌّ عند العمل مع بيانات عالمية حقيقية.
يستجيب اختيار LoD1 للتوازن بين التفاصيل والقدرة على الإدارة الحسابيةعلى الرغم من وجود مستويات أعلى من التفاصيل، وهي أغنى بكثير من الناحية الهندسية، إلا أن تكاليف توليدها وتخزينها باهظة لتغطية عالمية. النهج المتبع دقيق بما يكفي لتطبيقات مثل حسابات حجم المباني، وتقديرات الطاقة الاستيعابية للوحدات السكنية، وتخطيط البنية التحتية للنقل والمرافق.
بالنسبة للمدن الأوروبية والإسبانية، يُمكن دمج هذا النوع من النماذج مع البيانات العقارية، والإحصاءات الاجتماعية والاقتصادية، أو معلومات المناخ المحلي. وهذا يفتح الباب أمام دراسات أكثر دقة حول... كفاءة الطاقة في الأحياء القائمةتخطيط مناطق التوسع الحضري أو تقييم تأثير البنية التحتية الجديدة على المشهد الحضري.
البيانات المفتوحة في خدمة أهداف التنمية المستدامة
الميزة الرئيسية لأطلس البناء العالمي هي التركيز على الوصول المفتوح إلى البياناتوقد قام فريق من جامعة ميونيخ التقنية بإتاحة مجموعة النماذج ثلاثية الأبعاد للمجتمع العلمي والمؤسسات العامة كأساس عمل مشترك يمكن أن يغذي خطوط متعددة من مشاريع البحث والتخطيط.
وتتناسب هذه الفلسفة بشكل مباشر مع احتياجات المنظمات مثل الأمم المتحدة، التي تتطلب معلومات موثوقة وقابلة للمقارنة يُسهّل الأطلس، من بين جوانب أخرى، قياس التمدد الحضري، وكثافة المناطق السكنية، وقرب السكان من الخدمات الأساسية.
في أوروبا، يمكن أن يؤدي توفر خريطة بناء عالمية إلى استكمال برامج مثل برنامج كوبرنيكوس أو مبادرات مراقبة الأراضي الوطنية، مثل خرائط جوجل مع الجوزاءمن خلال الجمع بين الطبقات ثلاثية الأبعاد لأطلس البناء العالمي والبيانات المتعلقة بجودة الهواء أو التنقل أو استهلاك الطاقة، يتم الحصول على أدوات أكثر شمولاً لتتبع الانتقال نحو مدن أكثر استدامة وشمولاً ومرونة.
في السياق الإسباني، يمكن للإدارات الإقليمية والمحلية الاستفادة من هذه الأنواع من الموارد تحديث التشخيصات الإقليمية ولتصميم سياسات عامة قائمة على الأدلة. على سبيل المثال، عند تخطيط شبكات النقل العام، أو المناطق منخفضة الانبعاثات، أو استراتيجيات إعادة تأهيل المساكن، يُعدّ وجود طبقة ثلاثية الأبعاد لمخزون المباني مفيدًا بشكل خاص.
التطبيقات في التخطيط الحضري والبنية التحتية وإدارة المخاطر
إن نطاق استخدامات أطلس البناء العالمي واسع ويشمل كل شيء بدءًا من بحث اكاديمي حتى في الإدارة اليومية للمدن. ففي مجال التخطيط الحضري، تتيح النماذج ثلاثية الأبعاد إلقاء نظرة سريعة على شكل أحياء بأكملها، وتحديد المناطق ذات الكثافة السكانية العالية، واكتشاف احتياطيات الأراضي المتاحة للمشاريع الجديدة.
المعلومات المتعلقة بحجم وارتفاع المباني ذات قيمة أيضًا تخطيط البنية التحتيةيمكن تحديد حجم شبكات النقل وتوزيع الكهرباء والمياه والصرف الصحي أو الاتصالات بشكل أكثر دقة إذا تم معرفة توزيع المباني والسكان المحتملين الذين يمكن تركيزهم في كل منطقة بالتفصيل.
من حيث إدارة المخاطر، فإن التمثيل ثلاثي الأبعاد لمخزون المباني يعمل كدعم لـ محاكاة سيناريوهات الطوارئتكتسب نماذج الفيضانات، وتحليلات الرياح الشديدة، أو دراسات المخاطر الزلزالية المزيد من الواقعية عندما تتضمن شكل المباني وارتفاعها، وخاصة في البيئات الحضرية الكثيفة حيث يحدد ترتيب المباني انتشار الضرر.
يمكن للباحثين والفنيين الأوروبيين دمج أطلس البناء العالمي مع قواعد بيانات إقليمية أخرى لتحسين تقييماتهم. ففي حالة المدن الإسبانية المعرضة لأمطار غزيرة، على سبيل المثال، يُساعد دمج نماذج المباني ثلاثية الأبعاد في عمليات المحاكاة الهيدرولوجية على تحديد المشاكل بمزيد من التفصيل. نقاط تراكم المياه الحرجة أو العوائق المحتملة للصرف الطبيعي.
كل هذا يجعل الأطلس أداة مرنة، دون أن تكون مرتبطة بمجال دراسة واحد، توفر طبقة المعلومات الهيكلية قوية جدًا بحيث يمكن البناء عليها لتحليلات قطاعية متنوعة.
بفضل الجمع بين النماذج العالمية عالية الدقة ومستوى التطوير (LoD1) الموجهة نحو التحليل الشامل، يضع أطلس البناء العالمي نفسه كأداة القطعة المركزية بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى فهم كيفية توزيع المباني وتطورها في جميع أنحاء الكوكب، فإن طبيعتها المتعلقة بالبيانات المفتوحة، وتركيزها على المناطق غير الممثلة تقليديًا، وإمكاناتها لتحسين كل من أبحاث المناخ والإدارة الحضرية تجعلها موردًا ذا أهمية خاصة لأوروبا وإسبانيا، حيث يتطلب التخطيط الإقليمي والتكيف مع تغير المناخ بشكل متزايد قرارات تستند إلى أدلة قوية.
أنا من عشاق التكنولوجيا وقد حول اهتماماته "المهووسة" إلى مهنة. لقد أمضيت أكثر من 10 سنوات من حياتي في استخدام التكنولوجيا المتطورة والتعديل على جميع أنواع البرامج بدافع الفضول الخالص. الآن تخصصت في تكنولوجيا الكمبيوتر وألعاب الفيديو. وذلك لأنني منذ أكثر من 5 سنوات أكتب لمواقع مختلفة حول التكنولوجيا وألعاب الفيديو، وأقوم بإنشاء مقالات تسعى إلى تزويدك بالمعلومات التي تحتاجها بلغة مفهومة للجميع.
إذا كان لديك أي أسئلة، فإن معرفتي تتراوح بين كل ما يتعلق بنظام التشغيل Windows وكذلك Android للهواتف المحمولة. والتزامي تجاهك هو أنني على استعداد دائمًا لقضاء بضع دقائق ومساعدتك في حل أي أسئلة قد تكون لديكم في عالم الإنترنت هذا.