Ερευνητές στη Γερμανία δημιούργησαν έναν νέο διαδικτυακό χάρτη που απεικονίζει 2,75 δισεκατομμύρια κτίρια σε τρεις διαστάσεις. Πρόκειται για ένα εντυπωσιακό τεχνολογικό επίτευγμα, το οποίο κατέστη εφικτό χάρη σε μια τεράστια βάση δεδομένων δορυφορικών εικόνων και την αξιοποίηση προηγμένων αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα ύψους από κτίρια που έχουν ήδη μετρηθεί, προκειμένου να εκτιμήσουν τις διαστάσεις εκείνων για τα οποία δεν υπήρχαν διαθέσιμες μετρήσεις.
Ο χάρτης ονομάζεται GlobalBuildingAtlas και είναι ήδη διαθέσιμος στο διαδίκτυο. Σε σύγκριση με προηγούμενες βάσεις δεδομένων αυτού του τύπου, όπως η βάση Microsoft Building Footprint, ο νέος χάρτης παρέχει πληροφορίες για περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο επιπλέον κτίρια, ενώ περιλαμβάνει και τρισδιάστατα μοντέλα σχετικά υψηλής ανάλυσης για σχεδόν όλες τις κατασκευές.
Τώρα που το έργο έχει ολοκληρωθεί και είναι προσβάσιμο στο κοινό, η ερευνητική ομάδα από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM), ελπίζει ότι θα αξιοποιηθεί για τη στήριξη αποφάσεων που σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή, τις αστικές υποδομές, τον σχεδιασμό για φυσικές καταστροφές και πολλούς ακόμη τομείς στους οποίους η αστικοποίηση παίζει καθοριστικό ρόλο.
«Οι τρισδιάστατες πληροφορίες για τα κτίρια παρέχουν μια πολύ πιο ακριβή εικόνα της αστικοποίησης και της φτώχειας σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς δισδιάστατους χάρτες», σημειώνει η Σιαοξιάνγκ Ζου, επιστήμονας δεδομένων στο TUM και επικεφαλής της μελέτης.
«Με τα 3D μοντέλα, δεν βλέπουμε μόνο το αποτύπωμα, αλλά και τον όγκο κάθε κτιρίου, γεγονός που επιτρέπει πολύ πιο ακριβή συμπεράσματα για τις συνθήκες διαβίωσης» αναφέρει.
Η ανάλυση του βασίζεται σε πλέγμα 3×3 μέτρων, το οποίο, αν και δεν είναι αρκετό για να αποτυπωθούν οι αρχιτεκτονικές λεπτομέρειες των κτιρίων, είναι επαρκές για να αποτυπωθεί το μέγεθος και το γενικό σχήμα κάθε κατασκευής. Πρόκειται για ανάλυση 30 φορές πιο λεπτομερή από εκείνη που έχουν επιτύχει έως σήμερα οι υπάρχουσες βάσεις δεδομένων αποτυπωμάτων κτιρίων, γεγονός που καθιστά το επίτευγμα ιδιαίτερα εντυπωσιακό. Τα δεδομένα όγκου παίζουν καθοριστικό ρόλο στον υπολογισμό της πληθυσμιακής πυκνότητας και στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο είναι οργανωμένα τα αστικά κέντρα.
Καθώς ολοένα και μεγαλύτερο ποσοστό του παγκόσμιου πληθυσμού μετακινείται προς τις πόλεις, τα Ηνωμένα Έθνη έχουν θέσει ως έναν από τους βασικούς Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης της Ατζέντας 2030 τη δημιουργία πόλεων που θα είναι «συμπεριληπτικές, ασφαλείς, ανθεκτικές και βιώσιμες». Αυτός είναι ένας μόνο από τους στόχους στους οποίους μπορεί να συμβάλει ο νέος αυτός χάρτης.
Μια ακόμη χρήσιμη αναλυτική προσέγγιση που αναδεικνύουν οι ερευνητές είναι η μέτρηση των δομημένων περιοχών με βάση τον τρισδιάστατο όγκο και όχι τη δισδιάστατη κάλυψη — μια δυνητικά πιο ακριβής μέθοδος για την εκτίμηση του αριθμού των ανθρώπων που ζουν σε μια περιοχή και, κατ’ επέκταση, των βασικών δημόσιων υπηρεσιών που απαιτούνται, όπως νοσοκομεία και σχολεία.
«Εισάγουμε έναν νέο παγκόσμιο δείκτη: τον όγκο κτιρίων ανά κάτοικο — τη συνολική κτιριακή μάζα σε σχέση με τον πληθυσμό — έναν δείκτη στέγασης και υποδομών που αποκαλύπτει κοινωνικές και οικονομικές ανισότητες», εξηγεί η Δρ. Ζου.
«Ο δείκτης αυτός υποστηρίζει τη βιώσιμη αστική ανάπτυξη και βοηθά τις πόλεις να γίνουν πιο συμπεριληπτικές και ανθεκτικές» προσθέτει.
Εξαιτίας της χρήσης τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης δεν είναι δυνατόν να διασφαλιστεί ότι τα τρισδιάστατα δεδομένα είναι απολύτως ακριβή σε παγκόσμια κλίμακα. Επίσης, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτείται μεγαλύτερος όγκος δεδομένων εκπαίδευσης και επικύρωσης, ιδίως για τις περιοχές της Αφρικής, ενώ αναγνωρίζουν ότι το ύψος των πολυώροφων κτιρίων τείνει να υποεκτιμάται συστηματικά.
Παρά τις αδυναμίες αυτές, πρόκειται για τον πιο ακριβή και ολοκληρωμένο τρισδιάστατο χάρτη κτιρίων που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα. Υπάρχουν ήδη σχέδια για τη βελτίωση της ποιότητας των δεδομένων στο μέλλον, γεγονός που θα καταστήσει τον χάρτη ακόμη πιο χρήσιμο.
«Τα κτίρια αποτελούν τον άξονα της ανθρώπινης ζωής και καθορίζουν τη μορφή και τη λειτουργία των αστικών περιβαλλόντων», γράφουν οι ερευνητές στη δημοσιευμένη μελέτη τους. «Οι τρισδιάστατες πληροφορίες είναι απαραίτητες για τον αστικό σχεδιασμό, τη διαχείριση υποδομών και τη χάραξη πολιτικής — ιδίως σε περιβάλλοντα με περιορισμένους πόρους, όπου η στρατηγική κατανομή χρηματοδότησης και παρεμβάσεων είναι κρίσιμη» καταλήγει η ερευνητική ομάδα.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Earth System Science Data.
