Παγκόσμιος Άτλας Κτιρίων: ο τρισδιάστατος χάρτης που θέτει όλα τα κτίρια του κόσμου στο προσκήνιο

El Παγκόσμιος Άτλας Κτιρίων Έχει γίνει ένα από τα κορυφαία διεθνή έργα για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο είναι δομημένος ο πλανήτης. Πρόκειται για έναν τρισδιάστατο χάρτη υψηλής ανάλυσης που συγκεντρώνει πληροφορίες για δισεκατομμύρια κτίρια σχεδόν σε κάθε γωνιά του κόσμου, δημιουργώντας μια εξαιρετικά ακριβή εικόνα του αστικού και αγροτικού αποτυπώματος.

Αυτός ο παγκόσμιος άτλαντας, που αναπτύχθηκε από μια ερευνητική ομάδα από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM)Βασίζεται σε ανοιχτά δεδομένα και έχει σχεδιαστεί για χρήση από επιστήμονες, δημόσιες διοικήσεις και διεθνείς οργανισμούς. Στόχος του είναι να παρέχει μια σταθερή βάση για την έρευνα για το κλίμα, τον σχεδιασμό υποδομών και την αξιολόγηση της προόδου προς την επίτευξη των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης των Ηνωμένων Εθνών.

Ένας τρισδιάστατος άτλας που χαρτογραφεί όλα τα κτίρια στον πλανήτη

Το έργο Παγκόσμιος Άτλας Κτιρίων ξεκινά με ένα φαινομενικά απλό αλλά σύνθετο ερώτημα που πρέπει να απαντηθεί: Πόσα κτίρια υπάρχουν στη Γη και πώς μοιάζουν σε 3D; Για να απαντήσει σε αυτό το ερώτημα, η ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Xiaoxiang Zhu, επικεφαλής της Έδρας Επιστήμης Δεδομένων στην Παρατήρηση της Γης στο TUM, δημιούργησε τον πρώτο τρισδιάστατο χάρτη υψηλής ανάλυσης που καλύπτει σχεδόν ολόκληρο το παγκόσμιο κτιριακό απόθεμα.

Το αποτέλεσμα είναι ένα σύνολο δεδομένων που συνδυάζει 2,75 δισεκατομμύρια μοντέλα κτιρίωνπροέρχονται από δορυφορικές εικόνες του 2019. Κάθε ένα από αυτά τα μοντέλα καταγράφει το βασικό σχήμα και ύψος των κτιρίων, επιτρέποντας την ανάλυση του δομημένου όγκου και του τρόπου με τον οποίο τα κτίρια είναι κατανεμημένα σε αστικές και αγροτικές περιοχές.

Αυτός ο όγκος πληροφοριών καθιστά τον Παγκόσμιο Άτλαντα Κτιρίων τον η πιο εκτενής συλλογή στην κατηγορία τουΓια να δοθεί μια ιδέα για το μέγεθος του άλματος, η μεγαλύτερη παγκόσμια βάση δεδομένων που είναι διαθέσιμη μέχρι σήμερα περιελάμβανε περίπου 1,7 δισεκατομμύρια κτίρια, δηλαδή ένα δισεκατομμύριο λιγότερα από τον νέο άτλαντα που ανέπτυξε η ομάδα του Μονάχου.

Η κάλυψη δεν περιορίζεται στις μεγάλες πόλεις ή στις πιο ψηφιοποιημένες χώρες. Ένα από τα σημαντικότερα σημεία του έργου είναι η σαφής ενσωμάτωσή του περιοχές που παραδοσιακά παραλείπονταν από τους παγκόσμιους χάρτες, όπως μεγάλες περιοχές της Αφρικής, της Νότιας Αμερικής και διάσπαρτες αγροτικές περιοχές που σπάνια εμφανίζονται σε συμβατικά χαρτογραφικά προϊόντα.

Υψηλής ακρίβειας ανάλυση για αστικά και κλιματικά μοντέλα

Πέρα από τον όγκο των κτιρίων, το Παγκόσμιος Άτλας Κτιρίων ξεχωρίζει για την χωρική ανάλυση των δεδομένων σαςΤα μοντέλα δημιουργήθηκαν με μέγεθος κελιού 3×3 μέτρα, που αντιπροσωπεύει βελτίωση περίπου τριάντα φορές σε σύγκριση με άλλες συγκρίσιμες παγκόσμιες βάσεις δεδομένων. Αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας επιτρέπει μια σαφέστερη κατανόηση του συνολικού σχήματος κάθε κτιρίου και του σχετικού ύψους του.

Χάρη σε αυτήν την ανάλυση, είναι δυνατή η ενσωμάτωση του άτλαντα σε προηγμένα μοντέλα αστικοποίησης και χρήσης γηςΕρευνητές που ειδικεύονται σε αστικές μελέτες, αρχιτέκτονες και αξιωματούχοι δημόσιας πολιτικής μπορούν να χρησιμοποιήσουν τις πληροφορίες για να εκτιμήσουν την πυκνότητα των κτιρίων, να εντοπίσουν πρότυπα αστικής επέκτασης ή να αναλύσουν τη σχέση μεταξύ του ύψους των κτιρίων και της κατανάλωσης ενέργειας.

Η προστιθέμενη ακρίβεια κάνει επίσης τη διαφορά σε τομείς όπως διαχείριση καταστροφώνΗ λεπτομερής τρισδιάστατη απεικόνιση των κτιρίων διευκολύνει την προσομοίωση των πιθανών επιπτώσεων από πλημμύρες, σεισμούς, καταιγίδες ή κατολισθήσεις, συμβάλλοντας στην ιεράρχηση των παρεμβάσεων και στον σχεδιασμό σχεδίων εκκένωσης που είναι πιο κοντά στην πραγματικότητα του εδάφους.

Στο ευρωπαϊκό και ισπανικό πλαίσιο, αυτός ο τύπος δεδομένων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση των σχεδίων για προσαρμογή στην κλιματική αλλαγήΓια παράδειγμα, αξιολογώντας με μεγαλύτερη ακρίβεια ποιες γειτονιές είναι πιο ευάλωτες σε καύσωνες, πιθανή άνοδο της στάθμης της θάλασσας ή ακραία φαινόμενα βροχοπτώσεων. Η ύπαρξη μιας τρισδιάστατης αναπαράστασης των κτιρίων διευκολύνει τη διασταύρωση πληροφοριών με δείκτες πληθυσμού, εισοδήματος ή ηλικίας για τον εντοπισμό ιδιαίτερα ευαίσθητων περιοχών.

Μοντέλα LoD1: απλά, αλλά έτοιμα για μαζική ανάλυση

Ένας από τους τεχνικούς πυλώνες του Παγκόσμιου Άτλαντα Κτιρίων είναι η ευρεία χρήση τρισδιάστατων μοντέλων σε επίπεδο λεπτομέρειας 1 (LoD1)Αυτό το πρότυπο περιγράφει κτίρια χρησιμοποιώντας απλούς όγκους που αποτυπώνουν τη βασική γεωμετρία και το ύψος τους, χωρίς να εμβαθύνουν σε λεπτομέρειες όπως σύνθετες στέγες, μπαλκόνια ή υφές προσόψεων.

Σύμφωνα με την ομάδα του TUM, περίπου 97% των κτιρίων (2,68 δισεκατομμύρια) Τα δεδομένα που περιλαμβάνονται στον άτλαντα προσφέρονται σε μορφή LoD1. Αυτό επιτρέπει τον αποτελεσματικό χειρισμό του συνόλου δεδομένων σε προσομοιώσεις και αναλύσεις μεγάλης κλίμακας, κάτι που είναι απαραίτητο όταν εργάζεστε με πραγματικά παγκόσμια δεδομένα.

Η επιλογή του LoD1 ανταποκρίνεται σε μια ισορροπία μεταξύ λεπτομέρεια και υπολογιστική διαχειρισιμότηταΠαρόλο που υπάρχουν υψηλότερα επίπεδα λεπτομέρειας, τα οποία είναι πολύ πιο πλούσια από γεωμετρικής άποψης, το κόστος παραγωγής και αποθήκευσης είναι απαγορευτικό για την παγκόσμια κάλυψη. Η προσέγγιση που ακολουθείται είναι αρκετά ακριβής για εφαρμογές όπως οι υπολογισμοί όγκου κτιρίων, οι εκτιμήσεις οικιστικής χωρητικότητας ή ο σχεδιασμός υποδομών μεταφορών και κοινής ωφέλειας.

Για τις ευρωπαϊκές και ισπανικές πόλεις, αυτός ο τύπος μοντέλου μπορεί να ενσωματωθεί με κτηματολογικά δεδομένα, κοινωνικοοικονομικά στατιστικά στοιχεία ή πληροφορίες για το τοπικό κλίμα. Αυτό ανοίγει τον δρόμο για πιο εκλεπτυσμένες μελέτες σχετικά με... ενεργειακή απόδοση σε εδραιωμένες γειτονιέςσχεδιασμός περιοχών αστικής επέκτασης ή αξιολόγηση των επιπτώσεων των νέων υποδομών στο αστικό τοπίο.

Ανοιχτά δεδομένα στην υπηρεσία των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης

Ένα βασικό χαρακτηριστικό του Παγκόσμιου Άτλαντα Κτιρίων είναι η εστίασή του ανοιχτή πρόσβαση σε δεδομέναΗ ομάδα του Τεχνικού Πανεπιστημίου του Μονάχου έχει διαθέσει το σύνολο των τρισδιάστατων μοντέλων στην επιστημονική κοινότητα και τους δημόσιους φορείς ως κοινή βάση εργασίας που μπορεί να τροφοδοτήσει πολλαπλές γραμμές ερευνητικών και σχεδιαστικών έργων.

Αυτή η φιλοσοφία ταιριάζει άμεσα με τις ανάγκες οργανισμών όπως τα Ηνωμένα Έθνη, τα οποία απαιτούν αξιόπιστες και συγκρίσιμες πληροφορίες μεταξύ των χωρών για την παρακολούθηση της προόδου προς την επίτευξη των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης (ΣΒΑ). Μεταξύ άλλων πτυχών, ο άτλαντας διευκολύνει τη μέτρηση της αστικής εξάπλωσης, της πυκνότητας των οικιστικών περιοχών και της εγγύτητας του πληθυσμού σε βασικές υπηρεσίες.

Στην Ευρώπη, η διαθεσιμότητα ενός παγκόσμιου χάρτη κτιρίων μπορεί να συμπληρώσει προγράμματα όπως το Copernicus ή εθνικές πρωτοβουλίες παρατήρησης της γης, όπως Χάρτες Google με GeminiΣυνδυάζοντας τα τρισδιάστατα επίπεδα του Παγκόσμιου Άτλαντα Κτιρίων με δεδομένα σχετικά με την ποιότητα του αέρα, την κινητικότητα ή την κατανάλωση ενέργειας, αποκτώνται πιο ολοκληρωμένα εργαλεία για την παρακολούθηση της μετάβασης προς πιο βιώσιμες, χωρίς αποκλεισμούς και ανθεκτικές πόλεις.

Στο ισπανικό πλαίσιο, οι περιφερειακές και τοπικές διοικήσεις μπορούν να αξιοποιήσουν αυτούς τους τύπους πόρων για να ενημέρωση εδαφικών διαγνώσεων και να σχεδιάζουν δημόσιες πολιτικές βασισμένες σε τεκμηριωμένα στοιχεία. Για παράδειγμα, κατά τον σχεδιασμό δικτύων δημόσιων συγκοινωνιών, ζωνών χαμηλών εκπομπών ή στρατηγικών αποκατάστασης κατοικιών, η ύπαρξη ενός τρισδιάστατου επιπέδου του κτιριακού αποθέματος είναι ιδιαίτερα χρήσιμη.

Εφαρμογές στον αστικό σχεδιασμό, τις υποδομές και τη διαχείριση κινδύνων

Το εύρος των χρήσεων του Παγκόσμιου Άτλαντα Κτιρίων είναι ευρύ και περιλαμβάνει τα πάντα, από ακαδημαϊκή έρευνα ακόμη και η καθημερινή διαχείριση των πόλεων. Στον τομέα του πολεοδομικού σχεδιασμού, τα τρισδιάστατα μοντέλα επιτρέπουν μια γρήγορη επισκόπηση της μορφολογίας ολόκληρων γειτονιών, τον εντοπισμό περιοχών με υψηλή συγκέντρωση κτιρίων και την ανίχνευση αποθεμάτων γης που εξακολουθούν να είναι διαθέσιμα για νέες αναπτύξεις.

Οι πληροφορίες σχετικά με τον όγκο και το ύψος των κτιρίων είναι επίσης πολύτιμες για την σχεδιασμός υποδομώνΤα δίκτυα μεταφορών, διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, ύδρευσης και αποχέτευσης ή τηλεπικοινωνιών μπορούν να προσδιοριστούν με μεγαλύτερη ακρίβεια εάν η κατανομή των κτιρίων και ο πιθανός πληθυσμός που μπορεί να συγκεντρωθεί σε κάθε περιοχή είναι γνωστά λεπτομερώς.

Όσον αφορά τη διαχείριση κινδύνου, η τρισδιάστατη αναπαράσταση του κτιριακού αποθέματος χρησιμεύει ως υποστήριξη για προσομοίωση σεναρίων έκτακτης ανάγκηςΤα μοντέλα πλημμυρών, οι αναλύσεις ακραίων ανέμων ή οι μελέτες σεισμικού κινδύνου αποκτούν ρεαλισμό όταν ενσωματώνουν το σχήμα και το ύψος των κτιρίων, ειδικά σε πυκνά αστικά περιβάλλοντα όπου η διάταξη των κτιρίων καθορίζει την εξάπλωση των ζημιών.

Οι Ευρωπαίοι ερευνητές και τεχνικοί μπορούν να συνδυάσουν τον Παγκόσμιο Άτλαντα Κτιρίων με άλλες περιφερειακές βάσεις δεδομένων για να βελτιώσουν τις αξιολογήσεις τους. Στην περίπτωση ισπανικών πόλεων που εκτίθενται σε καταρρακτώδεις βροχές, για παράδειγμα, η ενσωμάτωση τρισδιάστατων μοντέλων κτιρίων σε υδρολογικές προσομοιώσεις βοηθά στον εντοπισμό προβλημάτων με μεγαλύτερη λεπτομέρεια. κρίσιμα σημεία συσσώρευσης νερού ή πιθανά εμπόδια στη φυσική αποστράγγιση.

Όλα αυτά καθιστούν τον άτλαντα ένα ευέλικτο εργαλείο που, χωρίς να συνδέεται με ένα μόνο πεδίο σπουδών, παρέχει ένα επίπεδο δομικών πληροφοριών πολύ ισχυρό επί του οποίου μπορούν να βασιστούν ποικίλες τομεακές αναλύσεις.

Με έναν συνδυασμό μοντέλων παγκόσμιας κλίμακας, υψηλής ανάλυσης και Επιπέδου Ανάπτυξης (LoD1) που προσανατολίζονται σε μαζική ανάλυση, ο Παγκόσμιος Άτλας Κτιρίων τοποθετείται ως κεντρικό κομμάτι Για όσους χρειάζεται να κατανοήσουν πώς κατανέμονται και εξελίσσονται τα κτίρια σε όλο τον πλανήτη, η φύση του ως ανοιχτών δεδομένων, η εστίασή του σε παραδοσιακά υποεκπροσωπούμενες περιοχές και η δυνατότητά του να βελτιώσει τόσο την έρευνα για το κλίμα όσο και την αστική διαχείριση το καθιστούν έναν ιδιαίτερα σημαντικό πόρο για την Ευρώπη και την Ισπανία, όπου ο χωροταξικός σχεδιασμός και η προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή απαιτούν ολοένα και περισσότερο αποφάσεις που βασίζονται σε αδιάσειστα στοιχεία.

σχετικό άρθρο:

Οι Χάρτες Google ανανεώνονται με Gemini AI και βασικές αλλαγές στην πλοήγηση

Αλμπέρτο ​​Ναβάρο

Είμαι λάτρης της τεχνολογίας που έχει μετατρέψει τα «γκικ» ενδιαφέροντά του σε επάγγελμα. Έχω περάσει περισσότερα από 10 χρόνια της ζωής μου χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής και ασχολούμαι με όλα τα είδη προγραμμάτων από καθαρή περιέργεια. Τώρα έχω ειδικευτεί στην τεχνολογία υπολογιστών και στα βιντεοπαιχνίδια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι για περισσότερα από 5 χρόνια εργάζομαι γράφοντας για διάφορους ιστότοπους σχετικά με την τεχνολογία και τα βιντεοπαιχνίδια, δημιουργώντας άρθρα που επιδιώκουν να σας δώσουν τις πληροφορίες που χρειάζεστε σε μια γλώσσα κατανοητή από όλους.

Αν έχετε απορίες, οι γνώσεις μου κυμαίνονται από οτιδήποτε σχετίζεται με το λειτουργικό σύστημα Windows καθώς και με Android για κινητά τηλέφωνα. Και η δέσμευσή μου είναι απέναντί ​​σας, είμαι πάντα πρόθυμος να αφιερώσω λίγα λεπτά και να σας βοηθήσω να επιλύσετε τυχόν απορίες που μπορεί να έχετε σε αυτόν τον κόσμο του Διαδικτύου.