[论文解读] Open government geospatial data on buildings for planning sustainable and resilient cities

Filip Biljecki, Lawrence Zheng Xiong Chew+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 28, 2021

Geographic Information Systems Studies参考文献 68被引用 32

一句话总结

该论文盘点全球公开政府建筑数据（140+条发布，覆盖28个国家，超过1亿座建筑）并分析可访问性、丰富性、质量、统一性，以及参与者关系。

ABSTRACT

As buildings are central to the social and environmental sustainability of human settlements, high-quality geospatial data are necessary to support their management and planning. Authorities around the world are increasingly collecting and releasing such data openly, but these are mostly disconnected initiatives, making it challenging for users to fully leverage their potential for urban sustainability. We conduct a global study of 2D geospatial data on buildings that are released by governments for free access, ranging from individual cities to whole countries. We identify and benchmark more than 140 releases from 28 countries containing above 100 million buildings, based on five dimensions: accessibility, richness, data quality, harmonisation, and relationships with other actors. We find that much building data released by governments is valuable for spatial analyses, but there are large disparities among them and not all instances are of high quality, harmonised, and rich in descriptive information. Our study also compares authoritative data to OpenStreetMap, a crowdsourced counterpart, suggesting a mutually beneficial and complementary relationship.

研究动机与目标

• 评估跨大洲的开放政府建筑地理空间数据的全球可用性。
• 在五个维度上对数据集进行基准评估：可获取性、丰富性、质量、统一性，以及与其他参与者的关系。
• 识别空白、最佳实践，以及与 OpenStreetMap 和其他数据源的潜在互补性。

提出的方法

• 识别符合开放数据标准并具政府作者权的数据集。
• 对每个数据集整理元数据：位置、覆盖层级、创建/更新年份、格式和许可。
• 使用13个定性/定量指标在五个维度上评估每个数据集。
• 将数据集与 OpenStreetMap 的导入进行交叉核对，以评估整合情况。
• 分析属性和几何信息，以确定丰富性及三维建模潜力。
• 将研究结果综合成关于数据发布的建议和最佳实践。

实验结果

研究问题

• RQ1 开放政府建筑数据在全球的覆盖范围和可获取性如何？
• RQ2 就属性和几何而言，现有数据集有多丰富和完整？
• RQ3 数据质量如何，各辖区的数据集统一程度如何？
• RQ4 政府数据如何与 OpenStreetMap 及其他参与者相关联并互动？
• RQ5 哪些最佳实践和政策含义可以改善面向城市可持续性的开放建筑数据？

主要发现

• 发现了超过140个跨越28个国家的开放政府建筑数据集，覆盖超过1亿座建筑。
• 大多数数据集可自由获取，但用户体验问题和下载选项不统一妨碍轻松再利用。
• 约一半的数据集（53%）仅提供二维轮廓；47% 至少包含一个超出几何的属性。
• 大约53%的数据集具备属性，其中建筑类型最常见；有些数据集包含高度、地址或建造年份。
• 约90%以上提供最近更新元数据；一半在过去一年内创建或更新；部分数据集缺乏透明的更新频率。
• 约86%的数据集采用 ESRI shapefile 格式；40% 提供两种或以上格式；国际标准的统一程度有限（EU 使用 INSPIRE）；几何有效性较高（无效几何不到0.1%）。
• 只有约25%的政府数据集已整合到 OpenStreetMap，表明存在互补机会和潜在的互利。
• 全球南部存在显著的数据缺口，强烈需要跨尺度、统一化的数据以用于比较研究。