Negli ultimi anni si è intensificato il dibattito sull’effettiva affidabilità delle ricostruzioni digitali del territorio ottenute in modo completamente automatico a partire da dati satellitari, soprattutto in relazione ai requisiti di accuratezza richiesti dagli strumenti urbanistici e di pianificazione.
In questo scenario, la crescente disponibilità di modelli edilizi tridimensionali a scala globale pone interrogativi rilevanti non solo sulle potenzialità di tali prodotti, ma anche sui loro limiti operativi quando applicati a contesti locali.
Ci si chiede sempre più spesso se l’accuratezza richiesta dai parametri urbanistici standard sia effettivamente raggiungibile attraverso rappresentazioni digitali del territorio generate in modo completamente automatico a partire da dati satellitari. Tra i dataset oggi disponibili, uno dei più avanzati sia per estensione sia per articolazione informativa è il Global Building Atlas, un dataset open che fornisce, per la prima volta a livello globale, una rappresentazione omogenea e sistematica degli edifici in forma bidimensionale e tridimensionale, includendo poligoni, altezze e modelli 3D di tipo Level of Detail 1 (LoD1).
Del sistema GBA e delle modalità di accesso ed estrazione dei dati si è già discusso su Rivistageomedia.it in un precedente contributo dedicato agli strumenti di download e utilizzo operativo del dataset. Global Building Atlas è il risultato di pipeline avanzate basate su tecniche di machine learning, sviluppate per l’estrazione automatica dei contorni edilizi e per la stima delle altezze a partire da immagini satellitari PlanetScope. Tali informazioni sono state integrate mediante una strategia di fusione qualitativa con diversi dataset open preesistenti, al fine di massimizzare la qualità complessiva dei poligoni edilizi.
Il risultato è un archivio che supera i 2,75 miliardi di edifici a livello mondiale, superando di oltre un miliardo le più ampie basi di dati disponibili fino ad oggi (realizzate da Microsoft, Google, etc). Le informazioni altimetriche sono fornite con una risoluzione spaziale di 3 × 3 metri, circa trenta volte più fine rispetto ai precedenti prodotti globali, rendendo possibili analisi dei volumi edificati sia a scala locale sia globale.
Accuratezza delle altezze e dei volumi
A partire dai poligoni e dalle altezze stimate, è stato generato un modello edilizio globale LoD1 che comprende circa 2,68 miliardi di edifici, con un livello di completezza superiore al 97%. Le valutazioni di accuratezza mostrano errori medi con valori di RMSE compresi tra 1,5 e 8,9 metri, variabili in funzione dei contesti geografici analizzati.
L’accuratezza delle stime di altezza e volume degli edifici risulta fortemente influenzata dalla morfologia edilizia, dalla rappresentatività dei dati di addestramento e dalla qualità dei dati di validazione disponibili. A livello globale, l’errore medio sulle altezze dei modelli GBA.LoD1 è pari a circa 5,5 metri, con prestazioni migliori in Europa e Oceania e valori progressivamente più elevati in Nord America e Asia. Il Sud America presenta invece le maggiori criticità, evidenziando una maggiore incertezza legata alla complessità e all’eterogeneità degli insediamenti urbani.
Un andamento analogo emerge dall’analisi dei volumi edilizi, per i quali l’errore medio globale è di circa 153 m³ ogni 100 m². Anche in questo caso, Europa e Oceania mostrano risultati più stabili, mentre il Sud America registra i valori di errore più elevati, dovuti alla combinazione delle incertezze nella definizione delle impronte edilizie e delle altezze.
La valutazione delle informazioni tridimensionali ha preso in esame sia le rappresentazioni a livello di singolo edificio sia quelle basate su raster. L’accuratezza dei volumi è stata misurata tramite RMSE e MAE dopo la rasterizzazione dei modelli su griglie a risoluzione metrica, mentre l’accuratezza delle altezze è stata valutata confrontando edifici corrispondenti sulla base della massima area di sovrapposizione. È stata inoltre analizzata la completezza delle altezze, definita come la percentuale di edifici per i quali è disponibile una stima valida superiore a una soglia minima di 1 metro.
Per quanto riguarda l’Italia, l’analisi dei dati di addestramento e validazione evidenzia un numero relativamente limitato di aree di riferimento utilizzate, come mostrato negli schemi riportati nella pubblicazione scientifica di riferimento. Questo aspetto suggerisce una minore rappresentatività dei contesti edilizi italiani all’interno del processo di calibrazione globale del modello.
In conclusione, a fronte dell’enorme quantità di modelli LoD1 disponibili a scala globale, l’approssimazione media delle altezze, supera i 3 metri — valore assimilabile all’altezza tipica di un piano edilizio — risultando difficilmente compatibile con applicazioni di pianificazione urbana che richiedono un livello di accuratezza più elevato. GlobalBuildingAtlas rappresenta quindi uno strumento di straordinario valore per analisi territoriali e statistiche su larga scala, ma mostra limiti evidenti quando impiegato come base metrica per decisioni urbanistiche di dettaglio.
Distribuzione delle regioni di interesse a scala urbana nelle quali sono stati raccolti i dati di addestramento e di test. I dataset di addestramento 3D e 2D sono stati utilizzati rispettivamente per l’addestramento delle pipeline di stima dell’altezza degli edifici e di generazione dei poligoni edilizi. Basemap © CARTO © OpenStreetMap contributors 2025. Distribuito secondo la licenza Open Data Commons Open Database License (ODbL) v1.0.
Riferimento:
Zhu, X. X., Chen, S., Zhang, F., Shi, Y., and Wang, Y.: GlobalBuildingAtlas: an open global and complete dataset of building polygons, heights and LoD1 3D models, Earth Syst. Sci. Data, 17, 6647–6668, https://doi.org/10.5194/essd-17-6647-2025, 2025.
