تُظهر الخريطة العملاقة ثلاثية الأبعاد كل مبنى تقريبًا في العالم

أنتج العلماء الخريطة ثلاثية الأبعاد الأكثر تفصيلاً لجميع المباني في العالم تقريبًا. تجمع الخريطة، التي تسمى GlobalBuildingAtlas، بين صور الأقمار الصناعية والتعلم الآلي لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لـ 97٪ من المباني على الأرض.

مجموعة البيانات المنشورة في مجلة الوصول المفتوح بيانات علوم نظام الأرض في 1 ديسمبر¹يغطي 2.75 مليار مبنى، تم رسم كل منها بآثار أقدام وارتفاعات بدقة مكانية تبلغ 3 أمتار في 3 أمتار.

تفتح الخريطة ثلاثية الأبعاد إمكانيات جديدة لتقييم مخاطر الكوارث، ونمذجة المناخ التخطيط الحضريوفقًا للمؤلف المشارك في الدراسة شياو شيانغ تشو، عالم بيانات مراقبة الأرض في جامعة ميونيخ التقنية في ألمانيا. ويمكن أن يساعد أيضًا في تحسين كيفية مراقبة الباحثين أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة يضيف تشو للمدن والمجتمعات.

مليارات المباني

تقليديًا، كان إنشاء خرائط تفصيلية ثلاثية الأبعاد على نطاق عالمي أمرًا صعبًا، كما يقول تشو، لأنه يتطلب عادةً إما المسح الضوئي بالليزر، أو صور ستيريو عالية الدقة. كان الحل الذي توصل إليه الفريق هو الجمع بين التعلم العميق وتقنيات المسح بالليزر للتنبؤ بارتفاعات المباني. تم تدريب الأداة على البيانات المرجعية التي تم الحصول عليها باستخدام كشف الضوء والمدى (LiDAR) من 168 مدينة، معظمها في أوروبا وأمريكا الشمالية وأوقيانوسيا.

أنشأ الباحثون خرائط ثلاثية الأبعاد من حوالي 800 ألف مشهد عبر الأقمار الصناعية تم التقاطها في عام 2019، باستخدام أداة التعلم العميق للتنبؤ بارتفاعات المباني وأحجامها ومساحاتها.

ووجدت الدراسة أن آسيا تمثل ما يقرب من نصف المباني التي تم رسم خرائط لها في العالم – ما يقرب من 1.22 مليار مبنى. وتهيمن آسيا أيضًا على إجمالي حجم البناء الذي يبلغ 1.27 تريليون متر مكعب، مما يعكس التحضر السريع والتجمعات الحضرية الكثيفة في الصين والهند وجنوب شرق آسيا.

وتحتل أفريقيا المركز الثاني من حيث عدد المباني حيث يبلغ عددها 540 مليونا، لكن حجمها الإجمالي لا يتجاوز 117 مليار متر مكعب، مما يؤكد على انتشار الهياكل الصغيرة منخفضة الارتفاع.

توضح التحليلات على مستوى المدينة كيفية ارتباط حجم البناء بالكثافة السكانية والتنمية الاقتصادية. وفي أوروبا، يبلغ حجم البناء للفرد في فنلندا ستة أضعاف نظيره في اليونان. كما أبرزت الدراسة أن نصيب الفرد من حجم البناء في النيجر يقل 27 مرة عن المتوسط ​​العالمي.

وتشير هذه الأنماط إلى أن المقاييس التقليدية ثنائية الأبعاد للنمو الحضري، مثل المناطق المبنية، قد تحجب الاختلافات الحاسمة بين البنية التحتية وظروف المعيشة.

تقييم مخاطر الكوارث

تقول دورينا بوجاني – الباحثة في مجال التخطيط الحضري بجامعة كوينزلاند في بريسبان بأستراليا – إن مجموعة البيانات ستكون ذات قيمة كبيرة لأبحاثها، لأنها اعتمدت في السابق على بيانات ثابتة ثنائية الأبعاد.