Building coverage statistics provide crucial insights into the urbanization, infrastructure, and poverty level of a region, facilitating efforts towards alleviating poverty, building sustainable cities, and allocating infrastructure investments and public service provision. Global mapping of buildings has been made more efficient with the incorporation of deep learning models into the pipeline. However, these models typically rely on high-resolution satellite imagery which are expensive to collect and infrequently updated. As a result, building coverage data are not updated timely especially in developing regions where the built environment is changing quickly. In this paper, we propose a method for estimating building coverage using only publicly available low-resolution satellite imagery that is more frequently updated. We show that having a multi-node quantile regression layer greatly improves the model's spatial and temporal generalization. Our model achieves a coefficient of determination ($R^2$) as high as 0.968 on predicting building coverage in regions of different levels of development around the world. We demonstrate that the proposed model accurately predicts the building coverage from raw input images and generalizes well to unseen countries and continents, suggesting the possibility of estimating global building coverage using only low-resolution remote sensing data.


翻译:建筑覆盖统计数据对一个区域的城市化、基础设施和贫困水平提供了至关重要的洞察力,促进了减贫、建设可持续城市以及分配基础设施投资和公共服务提供的努力。全球建筑物测绘工作随着将深学习模型纳入管道而变得更加高效。然而,这些模型通常依赖高分辨率卫星图像,而高分辨率卫星图像收集费用昂贵,且不经常更新。因此,建筑覆盖数据没有及时更新,特别是在建筑环境迅速变化的发展中区域。在本文件中,我们建议了一种方法,即仅使用公开提供的低分辨率卫星图像来估计建筑覆盖面积,这种图像更新得更频繁。我们表明,多微量回归层极大地改进了模型的空间和时间一般化。我们的模型在预测世界各地不同发展水平区域的建筑覆盖方面达到了0.968的确定系数(R%2美元)。我们表明,拟议的模型准确地预测了建筑覆盖,从原始投入图像到向看不见的国家和大陆的概括,并表明仅使用低分辨率遥感数据估算全球建筑覆盖面积的可能性。

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