数据整理 | 全球大规模建筑底座数据集汇总

文摘   2024-09-07 22:56   荷兰  


 RS   DL 

介绍

近些年来,很多机构基于高分辨率的遥感影像和深度学习等算法,发布了多个大规模的建筑底座数据集,这里我们进行汇总整理。

需要注意的是,很多地方将其翻译为建筑"足迹",英文原文虽然是building footprint,但"足迹"一词显然不符合中文的习惯。在与相关领域的学者和论文作者讨论后,我们决定采用“底座”作为翻译。

1. 2.8亿东亚建筑数据集

  • 论文:https://spj.science.org/doi/epdf/10.34133/remotesensing.0138
  • 下载地址:https://zenodo.org/records/8174931
  • 覆盖范围:东亚五个国家(中国、日本、韩国、朝鲜和蒙古)的建筑,覆盖了2897个城市。
  • 示例:
  • 获取方法:
  • Attention U-Net:文章采用了Attention U-Net作为基准模型,Attention U-Net是一种常用于遥感领域的语义分割任务的深度学习网络架构。该模型通过引入注意力机制,能够更好地关注图像中的目标区域,从而提高分割精度。
  • 边界增强网络(BE-Net):为了解决东亚地区建筑复杂多样的问题,作者设计了边界增强网络(Boundary-Enhanced Network, BE-Net)。该网络通过在Attention U-Net的基础上增加全局注意力机制、边界增强模块和正则化模块,来更精准地提取建筑物边界并改善语义特征的提取。
  • 生成对抗网络(GAN):在边界正则化模块中,作者还引入了生成对抗网络(Generative Adversarial Networks, GAN)来优化建筑物的几何形状,使得提取到的建筑足迹在形状上更加精确。
  • 模型蒸馏(Model Distillation):为了提高大规模映射任务中的效率,文章采用了模型蒸馏技术,通过将知识从复杂的深度模型传递到较轻量的模型中,确保在保持高提取精度的同时提升计算效率。


2. 谷歌1.8亿建筑数据集

  • 论文:https://arxiv.org/abs/2107.12283
  • 网页:https://sites.research.google/open-buildings/
  • 覆盖范围:非洲、南亚、东南亚、拉丁美洲和加勒比地区(现已发布到v3版本)

  • 获取方法:U-Net 模型
    v2、v3 对方法进行了优化

    预处理和后处理:在预处理阶段,使用了形态学腐蚀等技术来增强建筑物实例之间的分离。在后处理阶段,采用了模型输出集成和多尺度的测试时增强(test-time augmentation),以提高检测准确性。



  • 下载方式:
    1. 从地图下载:通过点击地图手动下载特定网格单元的多边形数据。

      https://sites.research.google/open-buildings/ (网页还可下载元数据)
    2. 下载特定国家或地区的数据:可以通过Colab笔记本下载特定国家或地区的数据。

      https://sites.research.google/open-buildings/
    3. 命令下载

      (1)多边形数据

      gsutil cp -R gs://open-buildings-data/v3/polygons_s2_level_4_gzip

      (2)点数据

      gsutil cp -R gs://open-buildings-data/v3/points_s2_level_4_gzip

      (3)score thresholds

      gsutil cp gs://open-buildings-data/v3/score_thresholds_s2_level_4.csv


版本历史:

    • v1:推理生产在2021年4月,覆盖了非洲19.4M平方公里的区域。

    • v2推理生产在2022年8月,覆盖了非洲、南亚和东南亚39.1M平方公里的区域。

    • v3推理生产在2023年5月,覆盖了非洲、南亚、东南亚、拉丁美洲和加勒比地区58M平方公里的区域。

3. 微软12亿建筑底座和1.74 亿建筑物高度估计数据集

  • 网页:
    https://blogs.bing.com/maps/2023-06/Bing-Maps-Global-Building-Footprints-released
    https://planetarycomputer.microsoft.com/dataset/ms-buildings
  • 覆盖范围:非洲、中亚、南亚、东南亚、拉丁美洲、加勒比地区等


    建筑底座:



    高度:



  • 信息与下载:https://github.com/microsoft/GlobalMLBuildingFootprints


  • 示例:


  • 获取方式:




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