开放街道地图中全球城市建筑数据完整性和不平等性的时空分析 | Nat. Commun. 速递

关键词：开放街道地图，城市分析，建筑足迹，人口异质性，空间不均匀性

论文题目：A spatio-temporal analysis investigating completeness and inequalities of global urban building data in OpenStreetMap

期刊来源：Nature Communications

斑图地址：https://pattern.swarma.org/paper/8012970a-1bcf-11ee-af09-0242ac17000d

随着城市化进程的加速，建筑数据对于评估城市可持续发展目标的进展变得越来越重要。然而，全球范围内的建筑库存信息却鲜有统一和详细的调查。目前，开放街道地图（OpenStreetMap，OSM）已经成为全球城市分析的热门数据集，例如评估向可持续发展目标的进展。然而，许多分析并未考虑现有数据的不均匀空间覆盖。近日发表于 Nature Communications 的论文，针对占全球人口50%的城市，围绕着两个问题展开研究：

1. 开放街道地图中的建筑数据在全球城市分析应用中的完整性如何？

2. 开放街道地图中的建筑数据在城市空间内、国家区域之间乃至全球层面的分布的不平等或不均匀程度如何。

作者采用基于随机森林的机器学习回归模型，评估全球13189个城市群的开放街道地图数据完整性，发现对于1848个城市（占分析数量的14%），建筑足迹数据的完整性超过了80%；而对于9163个城市（占分析数量的69%，占全球城市人口的48%），建筑足迹数据的完整性没有达到20%。建筑足迹（Building Footprint）即从上方看建筑物占据的地面面积，在地理信息系统（GIS）和遥感中，建筑足迹通常用于表示建筑物的位置和大小。该研究显示，全球城市开放街道地图在城市中心区域的建筑足迹完整性，平均只有24%。

研究结果揭示了开放街道地图数据在全球范围内的不平等性和偏差。在全球层面，建筑足迹完整性也具备类似基尼系数的不均匀性。而由于开放街道地图数据是由分布不均的志愿者生成的，他们的测绘工作在高收入国家中有强烈的偏好。此外，建筑数据的完整性在城市内部也存在很大的不平等性。并且，建筑足迹完整性与城市中心人口规模呈现出正相关性。

因为开放街道数据，已经成为城市化进程评估、城市分析等研究的工具，因此数据本身的完整性与可靠性，会在相当程度上影响相关研究以及政策制定。基于研究结果，作者为数据生产者和城市分析师提供了管理开放街道数据不均匀覆盖的一系列建议，以及一个支持完整性偏差评估的框架。