机器学习助力科研人员绘制全球最大规模建筑 3D 地图,亚洲 12.2 亿座占半壁江山

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近日,一项突破性的地理空间研究成果在全球科研与城市规划领域引发广泛关注。来自德国慕尼黑工业大学的研究团队发布了一款名为“全球建筑图谱”(GlobalBuildingAtlas)的全新开放数据平台,首次实现了对地球表面绝大多数人造建筑的三维建模与系统性统计。该数据库覆盖全球97%的建筑物,精确描绘出超过27.5亿座建筑的高度、体积和占地面积,堪称目前世界上最精细、最全面的建筑空间信息资源之一。

这一成果的背后是人工智能与遥感技术深度融合的典范。研究团队由朱晓祥(Xiaoxiang Zhu,音译)教授领衔,结合高分辨率卫星影像、激光雷达扫描数据以及深度学习算法,构建出一套高度自动化的建筑识别与三维重建系统。研究人员先以欧美及大洋洲168个城市的实测数据作为训练样本,随后将约80万张2019年拍摄的卫星图像输入模型,使其能够智能推断每一栋建筑的空间特征。最终生成的数据集具备3米×3米的空间分辨率,并支持未来定期更新,为动态监测人类居住环境变化提供了强有力的技术支撑。

从区域分布来看,亚洲在建筑总量和总体积方面均居世界首位,拥有约12.2亿座建筑,占全球总数近一半;其建筑总体积高达12.7万亿立方米,充分反映出中国、印度等国快速推进的城市化进程和庞大的基础设施建设规模。相比之下,非洲虽以5.4亿座建筑位列第二,但总体积仅为1170亿立方米,显示出当地普遍以低层、小型住宅为主的建筑形态,进一步揭示了不同地区发展水平的差异。

这项三维建筑数据库的应用潜力远超传统二维地图。它不仅可用于精准评估人口密度、住房条件和城市扩张趋势,还能深入分析经济发展与建成环境之间的关联。例如数据显示,芬兰的建筑总体积竟是希腊的六倍;而尼日尔的人均建筑空间甚至不足全球平均值的三十七分之一。这类指标在过去难以通过普通遥感手段获取,如今却能借助“全球建筑图谱”实现量化比较,极大提升了跨区域社会经济研究的科学性与可视化程度。

学术界对此项创新成果反响热烈。多位从事城市化与可持续发展研究的专家表示,“全球建筑图谱”有望成为未来城市规划、灾害应对、碳排放估算等领域的重要基础工具。昆士兰大学城市规划学者多丽娜・波亚尼指出,该平台有助于追踪城市边界的演变轨迹,提升对无序扩张的预警能力。莫纳什大学的利顿・卡姆鲁扎曼则强调,许多发展中国家长期缺乏可靠的城建统计数据,而这一开源数据库恰好填补了关键空白,尤其有利于全球尺度下的城市化监测与政策制定。

随着气候变化、资源分配与人居安全等问题日益突出,高质量的空间数据正变得愈发重要。“全球建筑图谱”的推出不仅标志着AI赋能地理信息科学的一次重大飞跃,也为联合国可持续发展目标中的“可持续城市和社区”议题提供了有力支撑。未来,随着更多实时影像的接入和算法优化,这一平台或将实现近乎实时的城市动态感知,推动智慧城市、应急响应与国土管理迈向新阶段。

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本文来源: IT之家【阅读原文】
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