Ein deutsches wissenschaftliches Forschungsteam hat kürzlich einen neuen Datensatz namens „Global Building Atlas“ veröffentlicht, der die bisher detaillierteste globale dreidimensionale Gebäudekarte erstellt, die etwa 97 % der Gebäude auf der Erdoberfläche abdeckt, also insgesamt mehr als 2,75 Milliarden Gebäude. Es stellt die räumliche Verteilung der vom Menschen gebauten Umwelt in Form kleiner dreidimensionaler Polygone dar.
Diese Errungenschaft gilt als wichtige Infrastruktur in den Bereichen Stadtplanung, Klimaforschung und Überwachung menschlicher Entwicklung und soll dazu dienen, globale Urbanisierungsprozesse und Veränderungen der Lebensbedingungen langfristig zu verfolgen.
Dieses Projekt wurde von einem Team unter der Leitung von Xiaoxiang Zhu von der Technischen Universität München durchgeführt und stützte sich bei der Erstellung eines Datensatzes auf hochauflösende Satellitenbilder, Deep-Learning-Algorithmen und Laserscanning-Technologie zur Schätzung von Gebäudehöhen. Die Forscher wählten zunächst Daten aus 168 Städten in Europa, Nordamerika und Ozeanien als Referenz aus, um den Algorithmus zu trainieren, und gaben dann etwa 800.000 Satellitenbilder aus dem Jahr 2019 in das System ein, sodass das Modell automatisch die Höhe, das Volumen und die Grundfläche jedes Gebäudes vorhersagen musste. GlobalBuildingAtlas hat eine räumliche Auflösung von 3 mal 3 Metern und ist so konzipiert, dass es regelmäßig aktualisiert wird, was zu einer sich dynamisch entwickelnden globalen Gebäudedatenbank führt.
Neu veröffentlichte Daten haben begonnen, erhebliche Unterschiede in den Gebäudestrukturen zwischen den Regionen aufzudecken. Eine in der Fachzeitschrift „Earth System Science Data“ veröffentlichte Studie wies darauf hin, dass Asien mit etwa 1,22 Milliarden Gebäuden etwa die Hälfte der weltweiten Gebäude „insgesamt“ ausmacht. Mit einem Gesamtvolumen von etwa 1,27 Billionen Kubikmetern ist es auch der Kontinent mit dem größten Gesamtgebäudevolumen der Welt. Dies spiegelt größtenteils die Anhäufung von Gebäuden mit hoher Dichte und großem Volumen wider, die durch die rasche Urbanisierung in China, Indien und anderen bevölkerungsreichen Ländern verursacht wurden. Bei der Anzahl der Gebäude liegt Afrika mit etwa 540 Millionen Gebäuden an zweiter Stelle, das gesamte Gebäudevolumen beträgt jedoch nur etwa 117 Milliarden Kubikmeter, was ein Muster zeigt, das von kürzeren, niedrigen Gebäuden dominiert wird.
Mit Hilfe von 3D-Gebäudedaten können Forscher auch den Zusammenhang zwischen Bevölkerungsdichte, wirtschaftlicher Entwicklung und Gebäudemasse genauer analysieren und so vergleichbarere Querschnittsstudien verschiedener Länder innerhalb desselben Kontinents durchführen. Eine entsprechende Analyse zeigt, dass das gesamte Gebäudevolumen in Finnland etwa sechsmal so hoch ist wie das in Griechenland, während das Pro-Kopf-Gebäudevolumen in Niger etwa 27-mal niedriger ist als der weltweite Durchschnitt. Solche Unterschiede lassen sich nur schwer genau quantifizieren und auf herkömmlichen zweidimensionalen Karten darstellen. Dreidimensionale Gebäudekarten gelten daher als Schlüsselinstrument zum Verständnis globaler Unterschiede im Wohnraumangebot, der Infrastrukturverteilung und der Stadtgestalt.
Viele Wissenschaftler, die sich seit langem mit der Urbanisierung und der Verkehrsentwicklung befassen, begrüßten den Global Building Atlas und waren davon überzeugt, dass dieses Ergebnis eine neue Grundlage für die Untersuchung der globalen Stadtexpansion und der Entwicklung räumlicher Strukturen bilden wird. Stadtplanungsforscher der University of Queensland in Brisbane, Australien, sagten, dass die Datenbank ihnen dabei helfen könne, die sich im Laufe der Zeit verändernde Form städtischer Gebiete besser zu verfolgen; Während Transport- und Stadtplanungsexperten der Monash University in Melbourne, Australien, darauf hinwiesen, dass dieses Tool in vielen Bereichen, in denen es an zuverlässigen Statistiken mangelt, eine beispiellose globale Perspektive für die Bewertung des Stadtwachstums bieten wird. Derzeit ist dieser Datensatz für die Öffentlichkeit zugänglich und bietet eine durchsuchbare, aktualisierbare und erweiterbare globale dreidimensionale Architekturbasis für Hochschulen, Regierungsbehörden und die Industrie.