IT之家 12 月 14 日消息，通過將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星影像，研究人員構(gòu)建了一個(gè)前所未有的全球人造建筑數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)有望重塑從城市規(guī)劃到氣候科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的研究，并提供一種靈活且可定期更新的工具，用于追蹤人類發(fā)展隨時(shí)間的演變。

近日，一支總部位于德國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布了“全球建筑圖譜”（GlobalBuildingAtlas），這很可能是迄今為止最精細(xì)的建筑物三維地圖。該數(shù)據(jù)庫(kù)于本月早些時(shí)候推出，覆蓋了地球表面 97% 的建筑物，利用微小的三維多邊形描繪出超過 27.5 億座不同的人造結(jié)構(gòu)。

“全球建筑圖譜”由慕尼黑工業(yè)大學(xué)的朱曉祥（Xiaoxiang Zhu，音譯）共同領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建，這一公開可用的數(shù)據(jù)集利用了高分辨率衛(wèi)星影像、深度學(xué)習(xí)算法以及專門用于預(yù)測(cè)建筑高度的激光掃描技術(shù)。

研究人員首先利用來自歐洲、北美和大洋洲 168 個(gè)城市的參考數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了訓(xùn)練，隨后，研究團(tuán)隊(duì)向該工具輸入了約 80 萬張 2019 年拍攝的衛(wèi)星圖像，要求算法預(yù)測(cè)每一棟建筑的高度、體積和占地面積。“全球建筑圖譜”的空間分辨率達(dá)到 3 米 ×3 米，并可定期利用新數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

該數(shù)據(jù)庫(kù)已為全球不同地區(qū)建筑特征提供了重要洞見。發(fā)表在《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》（Earth System Science Data）期刊上的一項(xiàng)研究指出，亞洲占全球建筑總量的一半，約為 12.2 億座。該大陸同時(shí)擁有最大的建筑總體積，達(dá) 12.7 萬億立方米，反映出中國(guó)、印度及其他人口稠密國(guó)家快速的城市化進(jìn)程。

研究還顯示，非洲是建筑數(shù)量第二多的大陸，擁有 5.4 億座建筑，但其總體積僅為 1170 億立方米，遠(yuǎn)低于亞洲。這表明非洲國(guó)家普遍以規(guī)模較小、層數(shù)較低的建筑為主。

“全球建筑圖譜”還可用于分析人口密度與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)，使同一洲內(nèi)各國(guó)之間的比較更為便捷。例如，研究證實(shí)，芬蘭的建筑總體積是希臘的六倍；而尼日爾的人均建筑體積僅為全球平均水平的 1/27。使用二維地圖基本上無法進(jìn)行此類測(cè)量，因?yàn)樵诙S地圖中，很難推斷出建筑存量和生活條件的差異。

IT之家注意到，多位從事城市化研究的學(xué)者對(duì)“全球建筑圖譜”表示歡迎，認(rèn)為其可能成為該領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。澳大利亞布里斯班昆士蘭大學(xué)的城市規(guī)劃研究員多麗娜?波亞尼（Dorina Pojani）表示，該數(shù)據(jù)庫(kù)有助于她追蹤城市區(qū)域隨時(shí)間的發(fā)展軌跡。

墨爾本莫納什大學(xué)的交通與城市規(guī)劃專家利頓?卡姆魯扎曼（Liton Kamruzzaman）也稱贊這一新工具在全球尺度上追蹤城市化的潛力。他指出，世界上許多地區(qū)缺乏關(guān)于城市擴(kuò)張的可靠數(shù)據(jù)，而這一數(shù)據(jù)庫(kù)恰好填補(bǔ)了這一空白。