Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# Informatica# Visione artificiale e riconoscimento di modelli

Valutare la vivibilità urbana attraverso immagini aeree

La ricerca valuta la vivibilità delle città usando immagini aeree e modelli di deep learning.

― 5 leggere min


Monitoraggio deiMonitoraggio deicambiamenti nellavivibilità urbanacittà.i cambiamenti nella vivibilità delleUsare la tecnologia per tenere d'occhio
Indice

La vivibilità urbana si riferisce a quanto una città sia adatta per i suoi residenti. Questo include vari fattori come la qualità degli alloggi, l'accessibilità ai servizi e l'ambiente generale. È fondamentale che le città siano progettate per soddisfare i bisogni dei loro abitanti. Se una città non offre un buon ambiente di vita, possono sorgere seri problemi di salute, come tassi più alti di malattie e persino morti. Perciò, è importante che i pianificatori urbani e i responsabili politici assicurino che le aree urbane siano vivibili.

Negli ultimi anni, misurare la vivibilità è diventato un compito complesso. I metodi tradizionali solitamente richiedono l'effettuazione di sondaggi con i residenti, che possono essere costosi e richiedere tempo. Tuttavia, i progressi nella tecnologia hanno aperto nuove possibilità per monitorare la vivibilità utilizzando Immagini aeree. Analizzando queste immagini, i ricercatori possono potenzialmente seguire i cambiamenti nella vivibilità nel tempo, il che potrebbe eliminare la necessità di sondaggi estesi.

In questo contesto, è stato condotto uno studio per investigare come i modelli di Deep Learning possono aiutare a monitorare i cambiamenti nella vivibilità nelle città olandesi a livello di quartiere. I ricercatori si sono concentrati su un dataset specifico noto come Leefbaarometer, che è un sondaggio annuale che fornisce un punteggio di vivibilità basato su vari indicatori in diversi quartieri dei Paesi Bassi. Combinando questi dati con immagini aeree ad alta risoluzione scattate nel corso di diversi anni, i ricercatori miravano a sviluppare un metodo per tracciare i cambiamenti nella vivibilità nel tempo.

Un approccio usato in questo studio ha coinvolto l'addestramento di un modello di Rete Neurale su immagini aeree del 2016, insieme ai punteggi di vivibilità ottenuti dal Leefbaarometer. Il modello addestrato è stato poi applicato per prevedere la vivibilità per gli anni 2012 e 2020. I risultati hanno mostrato che, mentre il modello era in grado di determinare tendenze in aree come Amsterdam, c'erano problemi nell'interpretare i risultati, soprattutto a causa delle differenze nella qualità delle immagini e nelle condizioni di acquisizione tra i vari anni.

Le città sono dinamiche e influenzate da numerosi fattori che possono cambiare nel tempo. Lo studio evidenzia che la vivibilità è una di queste funzioni, che gioca un ruolo chiave nel modo in cui i residenti vivono il loro ambiente urbano. Sottolinea la necessità di un approccio incentrato sull'uomo nella pianificazione urbana, garantendo ambienti in grado di soddisfare le esigenze delle persone.

Nonostante il potenziale delle immagini da remoto per misurare la vivibilità su larga scala, rimangono delle sfide. I modelli devono affrontare efficacemente le differenze nei dati raccolti nel tempo. Così, mentre alcune ricerche sono state promettenti, ulteriori sforzi sono necessari per migliorare l'affidabilità del monitoraggio della vivibilità attraverso il telerilevamento.

Lo studio ha creato un dataset che copre tre anni chiave: 2012, 2016 e 2020. Il Leefbaarometer ha fornito dati di riferimento sulla vivibilità, consentendo ai ricercatori di analizzare i quartieri in base a vari fattori, come lo stato socio-economico e l'accesso alle risorse comunitarie.

I dati aerei sono stati raccolti da immagini ad alta risoluzione rese disponibili dal governo dei Paesi Bassi. Dal 2016, queste immagini sono state pubblicate annualmente e coprono l'intero paese con un sensore uniforme. Questa coerenza nei dati nel tempo consente analisi future, man mano che diventano disponibili più anni di dati.

Usando i modelli pre-addestrati, i ricercatori hanno confrontato i punteggi di vivibilità previsti con i punteggi reali del Leefbaarometer per i quartieri di Amsterdam ed Eindhoven. Mentre Amsterdam è stata utilizzata per l'addestramento, Eindhoven ha servito come città di test. Questo ha permesso ai ricercatori di valutare le prestazioni del modello sia in ambienti familiari che nuovi.

Analizzando le previsioni del modello per Amsterdam, sono emerse diverse tendenze, anche se i risultati non erano privi di difetti. Ad esempio, il modello ha mostrato un notevole calo di precisione nel prevedere i punteggi di vivibilità per i quartieri non inclusi nei dati di addestramento. D'altra parte, le previsioni per Eindhoven erano più stabili, indicando la capacità del modello di generalizzare i risultati anche in aree a lui poco familiari.

In sintesi, mentre i risultati dello studio mostrano che è possibile utilizzare immagini aeree e modelli di deep learning per monitorare i cambiamenti nella vivibilità nel tempo, ci sono ancora aree da migliorare. Lo studio suggerisce che la ricerca futura dovrebbe concentrarsi sul perfezionamento di questi modelli per tenere conto delle differenze nelle condizioni di acquisizione delle immagini e migliorare l'accuratezza generale delle previsioni.

Questa ricerca serve come un passo avanti verso una migliore comprensione della vivibilità urbana nel tempo. Sviluppando metodi avanzati per monitorare la vivibilità, le città potrebbero trovare modi per creare ambienti più attraenti e sani per i propri residenti. La promessa di tracciare efficacemente i cambiamenti nella vivibilità potrebbe portare a una pianificazione urbana migliorata, rendendo le aree urbane più accoglienti e piacevoli per tutti.

Monitorare la vivibilità attraverso l'analisi delle serie temporali è un compito complesso che richiede metodi solidi e una considerazione attenta di vari fattori. I ricercatori sono incoraggiati a continuare a esaminare questo argomento, poiché i risultati potrebbero influenzare il modo in cui le città affrontano i bisogni delle loro comunità. In definitiva, l'obiettivo è quello di promuovere ambienti urbani che siano non solo funzionali, ma anche piacevoli e favorevoli al benessere umano.

Con la continua urbanizzazione del mondo, comprendere la vivibilità diventerà sempre più importante. Con tecnologie come il deep learning e il telerilevamento a nostra disposizione, c'è l'opportunità di ottenere approfondimenti più profondi sulle dinamiche in cambiamento della vita urbana. Concentrandosi sulle metriche che contano davvero per i residenti, i pianificatori urbani e i responsabili politici possono lavorare per creare città più vivibili che diano priorità alla qualità della vita dei loro abitanti.

In conclusione, l'esplorazione della vivibilità urbana attraverso immagini aeree e modelli predittivi rappresenta un significativo avanzamento negli studi urbani. La ricerca non solo sottolinea le complessità coinvolte, ma apre anche la strada a approcci innovativi nel monitoraggio e nel miglioramento degli ambienti in cui viviamo. Man mano che le città evolvono, gli sforzi continui per tracciare e migliorare la vivibilità aiuteranno a garantire che rimangano spazi vibranti e prosperi per tutti.

Fonte originale

Titolo: Time Series Analysis of Urban Liveability

Estratto: In this paper we explore deep learning models to monitor longitudinal liveability changes in Dutch cities at the neighbourhood level. Our liveability reference data is defined by a country-wise yearly survey based on a set of indicators combined into a liveability score, the Leefbaarometer. We pair this reference data with yearly-available high-resolution aerial images, which creates yearly timesteps at which liveability can be monitored. We deploy a convolutional neural network trained on an aerial image from 2016 and the Leefbaarometer score to predict liveability at new timesteps 2012 and 2020. The results in a city used for training (Amsterdam) and one never seen during training (Eindhoven) show some trends which are difficult to interpret, especially in light of the differences in image acquisitions at the different time steps. This demonstrates the complexity of liveability monitoring across time periods and the necessity for more sophisticated methods compensating for changes unrelated to liveability dynamics.

Autori: Alex Levering, Diego Marcos, Devis Tuia

Ultimo aggiornamento: 2023-09-01 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2309.00594

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.00594

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Altro dagli autori

Articoli simili