Глобальний атлас будівель: 3D-карта, яка ставить у центр уваги всі будівлі світу

El Глобальний будівельний атлас Він став одним із провідних міжнародних проектів для розуміння того, як влаштована планета. Це тривимірна карта високої роздільної здатності, яка збирає інформацію про мільярди будівель майже в кожному куточку світу, створюючи дуже точний знімок міського та сільського сліду.

Цей глобальний атлас, розроблений дослідницькою групою з Технічний університет Мюнхена (TUM)Він базується на відкритих даних і розроблений для використання науковцями, державними адміністраціями та міжнародними організаціями. Його мета — забезпечити міцну основу для дослідження клімату, планування інфраструктури та оцінка прогресу в досягненні Цілей сталого розвитку ООН.

3D-атлас, який відображає всі будівлі на планеті

Проєкт «Глобальний будівельний атлас» починається з, здавалося б, простого, але складного питання, на яке потрібно відповісти: Скільки будівель на Землі і як вони виглядають у 3D? Щоб відповісти на це питання, команда під керівництвом професора Сяосян Чжу, завідувача кафедри науки про дані в галузі спостереження за Землею в Техаському університеті, створила першу тривимірну карту високої роздільної здатності, яка охоплює майже весь світовий фонд будівель.

Результатом є набір даних, який об'єднує 2,75 мільярда моделей будівельотримані на основі супутникових знімків 2019 року. Кожна з цих моделей фіксує основну форму та висоту будівель, що дозволяє аналізувати об'єм забудови та розподіл будівель у міських та сільських районах.

Такий обсяг інформації робить Глобальний будівельний атлас найширша колекція у своїй категоріїЩоб дати уявлення про масштаби цього стрибка, найбільша доступна на сьогодні глобальна база даних містила близько 1,7 мільярда будівель, тобто на один мільярд менше, ніж новий атлас, розроблений мюнхенською командою.

Охоплення не обмежується великими містами чи найбільш оцифрованими країнами. Однією з головних особливостей проєкту є його чітке врахування регіони, які традиційно не враховувалися на глобальних картах, таких як великі території Африки, Південної Америки та розсіяні сільські райони, які рідко з'являються у звичайних картографічних продуктах.

Висока роздільна здатність для міських та кліматичних моделей

Окрім обсягу будівель, Глобальний будівельний атлас виділяється за просторова роздільна здатність ваших данихМоделі були створені з розміром комірок 3×3 метри, що приблизно в тридцять разів краще порівняно з іншими порівнянними світовими базами даних. Такий рівень деталізації дозволяє чіткіше зрозуміти загальну форму кожної будівлі та її відносну висоту.

Завдяки цій роздільній здатності атлас можна інтегрувати в передові моделі урбанізації та землекористуванняДослідники, що спеціалізуються на міських дослідженнях, архітектори та посадовці з питань державної політики можуть використовувати цю інформацію для оцінки щільності забудови, виявлення закономірностей розширення міст або аналізу взаємозв'язку між висотою будівель та споживанням енергії.

Підвищена точність також має значення в таких областях, як управління стихійними лихамиНаявність детального тривимірного зображення будівель полегшує моделювання потенційного впливу повеней, землетрусів, штормів або зсувів, допомагаючи визначити пріоритети втручань та розробити плани евакуації, які більше відповідають реальним умовам місцевості.

У європейському та іспанському контексті цей тип даних може бути використаний для уточнення планів щодо адаптація до зміни кліматуНаприклад, шляхом точнішої оцінки того, які райони найбільш вразливі до спеки, потенційного підвищення рівня моря або екстремальних опадів. Наявність 3D-зображення будівель полегшує зіставлення інформації з показниками чисельності населення, доходу або віку для виявлення особливо чутливих районів.

Моделі LoD1: прості, але готові до масштабного аналізу

Одним з технічних стовпів Глобального будівельного атласу є широке використання 3D-моделей у рівень деталізації 1 (LoD1)Цей стандарт описує будівлі з використанням простих об'ємів, що відображають їхню основну геометрію та висоту, без вдавання в дрібні деталі, такі як складні дахи, балкони чи текстури фасадів.

За даними команди TUM, близько 97% будівель (2,68 мільярда) Дані, що містяться в атласі, пропонуються у форматі LoD1. Це дозволяє ефективно обробляти набір даних у масштабних симуляціях та аналізах, що є важливим під час роботи з дійсно глобальними даними.

Вибір рівня визначення 1 відповідає балансу між деталізація та обчислювальна керованістьХоча існують вищі рівні деталізації, які набагато багатші з геометричної точки зору, витрати на їх генерацію та зберігання є непомірними для глобального охоплення. Використаний підхід є достатньо точним для таких застосувань, як розрахунок об'єму будівель, оцінка житлової місткості або планування транспортної та комунальної інфраструктури.

Для європейських та іспанських міст цей тип моделі може бути інтегрований з кадастровими даними, соціально-економічною статистикою або місцевою кліматичною інформацією. Це відкриває шлях до більш детальних досліджень... енергоефективність у вже існуючих районахпланування зон розширення міських районів або оцінка впливу нової інфраструктури на міський ландшафт.

Відкриті дані на службі Цілей сталого розвитку

Ключовою особливістю Глобального будівельного атласу є його зосередженість на відкритий доступ до данихКоманда з Мюнхенського технічного університету надала набір 3D-моделей науковій спільноті та державним установам як спільну робочу основу, яка може бути основою для різних напрямків досліджень та проектів планування.

Ця філософія безпосередньо відповідає потребам таких організацій, як Організація Об'єднаних Націй, які вимагають достовірна та порівнянна інформація між країнами для відстеження прогресу в досягненні Цілей сталого розвитку (ЦСР). Серед інших аспектів, атлас сприяє вимірюванню розростання міст, щільності житлових районів та близькості населення до основних послуг.

У Європі наявність глобальної карти забудови може доповнювати такі програми, як Copernicus, або національні ініціативи зі спостереження за землею, як-от Карти Google з GeminiПоєднуючи 3D-шари Глобального будівельного атласу з даними про якість повітря, мобільність або споживання енергії, отримують більш комплексні інструменти для відстеження переходу до більш сталих, інклюзивних та стійких міст.

В іспанському контексті регіональні та місцеві адміністрації можуть скористатися цими типами ресурсів для оновити територіальні діагнози та розробляти державну політику, що базується на фактичних даних. Наприклад, під час планування мереж громадського транспорту, зон з низьким рівнем викидів або стратегій реконструкції житла, наявність тривимірного шару будівельного фонду є особливо корисною.

Застосування в міському плануванні, інфраструктурі та управлінні ризиками

Спектр використання Глобального будівельного атласу широкий і охоплює все, починаючи від академічні дослідження навіть щоденне управління містами. У сфері міського планування 3D-моделі дозволяють швидко оглянути морфологію цілих районів, виявити ділянки з високою концентрацією будівель та виявити земельні резерви, які все ще доступні для нових забудов.

Інформація про об'єм та висоту будівель також цінна для планування інфраструктуриРозміри транспортних, електророзподільних, водопровідних та каналізаційних або телекомунікаційних мереж можна визначити точніше, якщо детально відомий розподіл будівель та потенційна чисельність населення, яке може бути зосереджене в кожній зоні.

З точки зору управління ризиками, тривимірне представлення будівельного фонду слугує опорою для моделювати надзвичайні ситуаціїМоделі повеней, аналіз екстремальних вітрів або дослідження сейсмічного ризику набувають реалістичності, коли враховують форму та висоту будівель, особливо в щільних міських середовищах, де розташування будівель зумовлює поширення руйнувань.

Європейські дослідники та техніки можуть поєднувати Глобальний атлас будівель з іншими регіональними базами даних для уточнення своїх оцінок. Наприклад, у випадку іспанських міст, які зазнали зливових дощів, інтеграція 3D-моделей будівель у гідрологічні симуляції допомагає детальніше виявляти проблеми. критичні точки накопичення води або можливі перешкоди для природного дренажу.

Все це робить атлас гнучким інструментом, який, не будучи прив'язаним до однієї галузі дослідження, надає структурний інформаційний шар дуже потужний матеріал для побудови різноманітних галузевих аналізів.

Завдяки поєднанню глобального масштабу, високої роздільної здатності та моделей рівня розвитку (LoD1), спрямованих на масштабний аналіз, Глобальний будівельний атлас позиціонує себе як центральна частина Для тих, кому потрібно зрозуміти, як будівлі розподіляються та розвиваються по всій планеті, його характер відкритих даних, зосередженість на традиційно недостатньо представлених регіонах та потенціал для покращення як кліматичних досліджень, так і міського управління роблять його особливо актуальним ресурсом для Європи та Іспанії, де територіальне планування та адаптація до зміни клімату дедалі більше вимагають рішень, заснованих на вагомих доказах.

Пов'язана стаття:

Карти Google оновлюються зі штучним інтелектом Gemini та ключовими змінами навігації

Альберто Наварро

Я ентузіаст технологій, який перетворив свої "гікові" інтереси на професію. Я провів понад 10 років свого життя, користуючись передовими технологіями та возячись із усіма видами програм із чистої цікавості. Зараз я спеціалізуюся на комп’ютерних технологіях та відеоіграх. Це тому, що більше 5 років я писав для різних веб-сайтів про технології та відеоігри, створюючи статті, які прагнуть надати вам необхідну інформацію мовою, зрозумілою для всіх.

Якщо у вас є запитання, я знаю все, що стосується операційної системи Windows, а також Android для мобільних телефонів. І я зобов’язаний перед вами, я завжди готовий витратити кілька хвилин і допомогти вам вирішити будь-які запитання, які можуть виникнути в цьому світі Інтернету.