Deixem passar os Mapas da Google e recuem, Mapas da Apple: investigadores da Universidade Técnica de Munique (TUM), na Alemanha, desenvolveram um novo atlas online que indica, em 3D, a localização de 2,75 mil milhões de edifícios.
Trata-se de um feito técnico notável, viabilizado por uma enorme base de dados de imagens de satélite e por algoritmos de aprendizagem automática bem afinados. A equipa recorreu a informação de altura de edifícios já medidos para estimar as dimensões daqueles para os quais não existiam medições diretas.
Atlas Global de Edifícios (GlobalBuildingAtlas): acesso e o que muda face à base de dados de Pegada de Edifícios da Microsoft
O mapa chama-se Atlas Global de Edifícios e já pode ser consultado online. Em comparação com bases de dados anteriores deste tipo - como a base de dados de Pegada de Edifícios da Microsoft - disponibiliza dados sobre mais mil milhões de edifícios e, além disso, inclui modelos 3D com resolução relativamente elevada para praticamente todas as estruturas.
Com o projeto já terminado e publicado na internet, a equipa espera que esta ferramenta ajude a fundamentar decisões relacionadas com alterações climáticas, infraestruturas urbanas, planeamento para desastres e muitas outras áreas em que a urbanização é determinante.
"Informação 3D de edifícios oferece uma imagem muito mais rigorosa da urbanização e da pobreza do que os mapas 2D tradicionais", afirma Xiaoxiang Zhu, cientista de dados na TUM.
"Com modelos 3D, vemos não só a implantação no terreno, mas também o volume de cada edifício, permitindo perceções muito mais precisas sobre as condições de vida."
Resolução de 3 por 3 metros e porque o volume faz diferença
O atlas utiliza uma resolução de blocos de 3 por 3 metros - insuficiente para distinguir pormenores mais finos dos edifícios, mas suficiente para captar a dimensão e a forma geral de cada estrutura. Ainda assim, é um avanço impressionante: é 30 vezes mais fino do que o que as bases de dados existentes de “pegadas” de edifícios conseguiram até agora.
Esse tipo de informação volumétrica altera substancialmente a forma como se estimam densidades populacionais e como se interpreta o desenho dos centros urbanos.
À medida que uma percentagem crescente da população mundial se muda para as cidades, as Nações Unidas definiram como um dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, no âmbito da Agenda 2030, o desenvolvimento de cidades "inclusivas, seguras, resilientes e sustentáveis". Este novo mapa é apenas uma das ferramentas que podem ajudar a avançar nesse sentido.
Medir áreas construídas por volume 3D e o indicador “volume de edifícios per capita”
Outra abordagem de análise sublinhada pelos investigadores é quantificar as áreas edificadas com base no volume 3D, e não apenas na cobertura 2D. Isso poderá ser uma forma mais rigorosa de avaliar quantas pessoas vivem numa determinada zona e, por consequência, quantos serviços públicos essenciais (incluindo hospitais e escolas) serão necessários.
"Introduzimos um novo indicador global: volume de edifícios per capita, a massa total de edifícios em relação à população, uma medida de habitação e infraestruturas que revela disparidades sociais e económicas", explica Zhu.
"Este indicador apoia o desenvolvimento urbano sustentável e ajuda as cidades a tornarem-se mais inclusivas e resilientes."
Limitações da aprendizagem automática e melhorias previstas
Como o processo envolve inteligência artificial de aprendizagem automática, os dados 3D não estão garantidamente exatos em todo o planeta. Os investigadores reconhecem que regiões em África precisam de mais dados de treino e validação, e que, de um modo geral, a altura de edifícios muito altos tende a ser subestimada.
Mesmo assim, este é o mapeamento 3D de edifícios mais preciso e abrangente alguma vez disponibilizado. Além disso, existem planos para melhorar a qualidade dos dados no futuro, o que deverá tornar o atlas ainda mais útil.
"Os edifícios ancoram a vida humana e definem a forma e a função dos ambientes urbanos", escrevem os investigadores no artigo científico publicado.
"As perspetivas 3D são essenciais para o planeamento urbano, a gestão de infraestruturas e a definição de políticas - sobretudo em contextos com poucos recursos, onde a alocação estratégica de financiamento e a intervenção são críticas."
A investigação foi publicada na revista Dados de Ciência do Sistema Terrestre.
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