德國(guó)科研團(tuán)隊(duì)近日發(fā)布了名為“GlobalBuildingAtlas（全球建筑圖譜）”的全新數(shù)據(jù)集，構(gòu)建出迄今為止最為詳盡的全球三維建筑地圖，覆蓋了地球表面約97%的建筑物，總量超過(guò)27.5億棟，以細(xì)小的三維多邊形形式呈現(xiàn)人類(lèi)建成環(huán)境的空間分布。

該成果被視為在城市規(guī)劃、氣候研究以及人類(lèi)發(fā)展監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)設(shè)施，有望長(zhǎng)期用于追蹤全球城市化進(jìn)程與居住條件變化。

這一項(xiàng)目由慕尼黑工業(yè)大學(xué)的朱曉香（Xiaoxiang Zhu）領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)開(kāi)展，依托高分辨率衛(wèi)星影像、深度學(xué)習(xí)算法以及用于推算建筑高度的激光掃描技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)集。研究人員首先選取了來(lái)自歐洲、北美和大洋洲168座城市的資料作為參考，對(duì)算法進(jìn)行訓(xùn)練，隨后向系統(tǒng)輸入約80萬(wàn)張拍攝于2019年的衛(wèi)星圖像，要求模型自動(dòng)預(yù)測(cè)每一棟建筑的高度、體積與占地面積。GlobalBuildingAtlas 的空間分辨率達(dá)到3米×3米，并被設(shè)計(jì)為可定期更新，從而形成一個(gè)動(dòng)態(tài)演進(jìn)的全球建筑數(shù)據(jù)庫(kù)。

新發(fā)布的數(shù)據(jù)已經(jīng)開(kāi)始揭示不同地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)的顯著差異。一項(xiàng)發(fā)表在《Earth System Science Data》期刊上的研究指出，亞洲約占全球建筑“總量”的一半，建筑數(shù)量約為12.2億棟，同時(shí)也是全球建筑總體積最大的大陸，總體積約為1.27萬(wàn)億立方米，這在很大程度上反映了中國(guó)、印度等人口大國(guó)快速城市化帶來(lái)的高密度、高體量建筑集聚。非洲在建筑數(shù)量上位居第二，約有5.4億棟建筑，但總建筑體積僅約1170億立方米，顯示出以更矮小、低層建筑為主的格局。

借助三維建筑數(shù)據(jù)，研究人員還可以更精細(xì)地分析人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建筑體量之間的關(guān)系，從而在同一大洲內(nèi)對(duì)不同國(guó)家進(jìn)行可比性更強(qiáng)的橫向研究。相關(guān)分析顯示，芬蘭的建筑總體積約為希臘的6倍，而尼日爾的人均建筑體積則比全球平均水平低約27倍，這類(lèi)差異在傳統(tǒng)的二維地圖上難以準(zhǔn)確量化和呈現(xiàn)。三維建筑圖譜因此被視為理解全球居住空間供給、基礎(chǔ)設(shè)施分布以及城市形態(tài)差異的關(guān)鍵工具。

多名長(zhǎng)期關(guān)注城市化與交通發(fā)展的學(xué)者對(duì) GlobalBuildingAtlas 表示歡迎，認(rèn)為這一成果有望成為研究全球城市擴(kuò)張與空間結(jié)構(gòu)演變的新基礎(chǔ)。來(lái)自澳大利亞布里斯班昆士蘭大學(xué)的城市規(guī)劃研究者表示，該數(shù)據(jù)庫(kù)可以幫助其更好地追蹤城市區(qū)域隨時(shí)間變化的形態(tài)；而澳大利亞墨爾本蒙納士大學(xué)的交通與城市規(guī)劃專(zhuān)家則指出，在許多缺乏可靠統(tǒng)計(jì)的地區(qū)，這一工具將為評(píng)估城市增長(zhǎng)提供前所未有的全球尺度視角。目前，該數(shù)據(jù)集已向公眾開(kāi)放，為學(xué)術(shù)界、政府部門(mén)及產(chǎn)業(yè)界提供了一個(gè)可檢索、可更新、可拓展的全球三維建筑基底。