Un equipo formado por los científicos Xiao Xiang Zhu, Sining Chen, Fahong Zhang, Yilei Shi y Yuanyuan Wang, de la Universidad Técnica de Múnich, Alemania, ha creado el atlas tridimensional de edificaciones del planeta más completo hasta la fecha: es el GlobalBuildingAtlas. Consiste este en una base de datos que recoge información de 2.750 millones de edificios —según la propia estimación de los investigadores, el 97% de las estructuras construidas— y ofrece no solo su ubicación, sino también su altura y volumen, con un nivel de detalle sin precedentes.

Cómo se construyó el mapa

A diferencia de herramientas como Google Maps o Apple Maps, las cuales se fundamentan en fotografías aéreas y modelos 2D, GlobalBuildingAtlas combina imágenes por satélite de alta resolución con técnicas de aprendizaje automático para generar modelos 3D.

Los investigadores utilizaron alrededor de 800.000 imágenes capturadas en 2019 por la constelación de satélites PlanetScope, con una resolución espacial de 3 × 3 m. A través de redes neuronales entrenadas con datos LiDAR —una tecnología de escaneo láser aéreo— procedentes de 168 ciudades, principalmente en Europa, Norteamérica y Oceanía, el sistema predijo la altura de cada edificio, incluso en zonas donde no existen mediciones directas. El resultado es un modelo tridimensional de nivel LoD1 (siglas en inglés para Nivel de Detalle 1), que equivale a la representación de la forma básica y la altura de cada estructura en 3D, pero sin detalles arquitectónicos complejos como tejados o fachadas.

¿Para qué sirve un mapa así?

Más allá de la curiosidad cartográfica, este atlas tiene aplicaciones prácticas en diversos campos:

-En urbanismo y planificación urbana, pues permite analizar la densidad de edificios, el volumen construido por habitante y la distribución espacial en las ciudades.

-En evaluación de riesgos, porque facilita estudios sobre vulnerabilidad ante desastres naturales, como inundaciones o terremotos, al conocer la masa construida en zonas de riesgo.

-En monitorización de desarrollo sostenible, en virtud de las métricas volumétricas que ofrece, complementarias a los indicadores de la ONU sobre ciudades sostenibles.

-Por último, en turismo y ocio, ya que proporciona una visión global de la morfología urbana, útil para planificar rutas, diseñar experiencias o analizar destinos desde una perspectiva espacial.

Limitaciones y diferencias con otros mapas

A pesar de su ambición planetaria, GlobalBuildingAtlas presenta ciertas limitaciones inherentes a su metodología. En este sentido, hemos de señalar que la precisión de los datos no es uniforme; por ejemplo, la altura de los rascacielos suele subestimarse, y en regiones como África o Sudamérica los errores son más pronunciados debido a la escasez de datos de entrenamiento disponibles.

Si bien su resolución de 3 m, como decíamos, supone un gran avance —es 30 veces más detallado que modelos anteriores—, aún es insuficiente para capturar detalles arquitectónicos o elementos complejos de los edificios. Además, la cobertura temporal se limita por ahora a imágenes de 2019, lo que deja fuera a las construcciones más recientes. De todas formas, el funcionamiento del GlobalBuildingAtlas permite su actualización periódica.

En todo caso, el modelo de la Universidad Técnica de Munich no busca reemplazar a Google Maps, sino complementarlo con una capa de información volumétrica. Mientras que Google Maps ofrece navegación, detalles de negocios y fotografías de calle, este atlas se centra en la representación geométrica masiva de los edificios.

Un vistazo a los números

Algunos de los datos que arroja el mapa en 3D resultan reveladores y ayudan a crearnos una perspectiva de la urbanización mundial. En efecto, Asia emerge como el continente con mayor densidad construida, al concentrar cerca de la mitad de todos los edificios registrados —unos 1.220 millones—; por si no fuera suficiente, lidera también respecto al volumen total de construcción en sus territorios.

En cambio, África, aunque cuenta con una cifra elevada de edificios (540 millones), presenta un volumen agregado notablemente menor, lo que indica el predominio de estructuras de baja altura y de reducidas dimensiones.

Dentro de Europa, el mapa expone marcadas desigualdades internas: Finlandia, por ejemplo, posee un volumen edificado por persona 6 veces superior al de Grecia, lo que refleja un marcado contraste en la intensidad y el modelo de desarrollo urbano entre países del mismo continente.

Acceso y futuro

La base de datos de GlobalBuildingAtlas se encuentra disponible de forma abierta para uso no comercial, y los investigadores animan a la comunidad a utilizarlo y mejorarlo. Por lo demás, su código y metodología son públicos, lo que facilita futuras actualizaciones y aplicaciones específicas por sector.

Para profesionales del turismo, el ocio, el entretenimiento, la arquitectura o la promoción inmobiliaria, este mapa, más allá de su cariz de curiosidad técnica, es una herramienta de análisis espacial que permite entender las ciudades no como planos, sino como volúmenes habitados.

Podéis entrar en el atlas en 3D aquí: GlobalBuildingAtlas.

Si queréis saber más, os animamos a bucear en nuestras fuentes, sobre todo en la publicación en toda su profundidad de la investigación, en Earth System Science Data.

Fuentes: Earth System Science Data, Nature, Science Alert.
Imágenes: Earth System Science Data.