27.03.2025 –, HS3 (S1)
Wir haben einen globalen Datensatz zu Straßeneigenschaften ("befestigt" oder "unbefestigt") mithilfe von KI-Methoden erstellt, basierend auf 105 Millionen Bildern von Mapillary . Unser Ansatz kombiniert SWIN-Transformer-Vorhersagen des Straßenbelags mit einer CLIP-Filterung minderwertiger Bilder. Der Datensatz deckt 36 % des weltweiten Straßennetzes ab, wobei die Abdeckung in Städten höher ist. Er kann in der Stadtplanung, im Katastrophenmanagement, in der Logistik genutzt werden.
Wir haben einen offenen Datensatz mit globaler Abdeckung über Straßeneigenschaften (“befestigt” oder “unbefestigt”) veröffentlicht, der aus 105 Millionen Bildern von der weltweit größten crowdsourcing-basierten Street-View-Plattform Mapillary abgeleitet wurde. Wir nutzen einen hybriden Deep-Learning-Ansatz, der SWIN-Transformer nutzt, um die Straßenbedeckung vorherzusagen und mit einer CLIP-und-DL-Segmentierung zur Filterung von Bildern niedriger Qualität kombiniert ist. Die Vorhersagen zur Straßendecke sind mit OpenStreetMap (OSM) Straßendaten abgeglichen und zusammengeführt.
Unsere Ergebnisse liefern Einblicke in die räumliche Verteilung der Mapillary-Daten und der Straßenbedeckung auf Kontinent- und Länderebene. Im Vergleich zu OSM, erweitert unser Datensatz die Verfügbarkeit globaler Informationen über Straßenbedeckung um über 3 Millionen Kilometer und repräsentiert nun etwa 36 % der Gesamtlänge des weltweiten Straßennetzes.
Die meisten Regionen zeigen eine mäßige bis hohe Abdeckung mit befestigten Straßen (60-80 %), aber in bestimmten Gebieten Afrikas und Asiens wurden signifikant niedrigere Werte festgestellt. Stadtgebiete tendieren zu einer nahezu vollständigen “Pavedness”, während ländliche Regionen eine größere Variabilität aufweisen.
Die Validierung des Modells gegenüber OSM-Daten erreichte F1-Scores für gepflasterte Straßen zwischen 91 und 97 % über die Kontinente hinweg. Aufbauend auf der Arbeit von Mapillary und deren Beitragenden sowie der Anreicherung von OSM-Straßenattributen bietet unsere Arbeit wertvolle Erkenntnisse für Anwender in der Stadtplanung, im Katastrophenmanagement, in der Logistikoptimierung und unterstützt verschiedene Nachhaltigkeitsziele (SDGs).
In unserer Analyse haben wir bisher ausschließlich Daten von Mapillary genutzt. Je nach Anwendungsregion könnte es interessant sein, in der Zukunft weitere Street-View-Platformen zu betrachten. Gerade Alternativen wie Panoramax (https://panoramax.fr/) haben in den vergangenen Monaten vorwiegend in Europa an Beliebtheit gewonnen.
Benjamin Herfort arbeitet als Wissenschaftler im HeiGIT (Heidelberg Institute for Geoinformation Technology) und beschäftigt sich dort vor allem damit wie OpenStreetMap (OSM) Daten (und andere Crowdsourcing Daten) in der humanitären Hilfe genutzt werden können. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Methoden und Indikatoren zur Analyse der Zuverlässigkeit und Qualität von OSM Daten.
