Детектирование стадий строительства и мониторинг динамики жилой застройки в Московской области по спутниковым снимкам

Московской агломерации свойственна постсоциалистическая модель субурбанизации, выраженная в экстенсивной застройке пригородов многоэтажными жилыми с игнорированием административных границ и многих инфраструктурных издержек. Это приводит к возникновению большого числа объектов незавершенного строительства. Их длительное существование приводит к ряду негативных последствий для местного населения и городского пространства. Для современных исследований развития жилого фонда Московской агломерации и принятия оперативных решений по регуляции динамики застройки, необходим способ мониторинга этих процессов, построенный на современных методах автоматизированного дешифрирования и компьютерного зрения.
В данной работе предложен нативный, быстрый и простой в обращении метод локализации и классификации многоэтажных жилых зданий по стадиям строительства во времени. Алгоритм использует CBIR-подход с использованием архитектуры визуального трансформера для классификации сцен, созданных по высокодетальным и сверхвысокодетальным изображениям оптической спутниковой съёмки, обрезанных по квадратным экстентам многоэтажных жилых зданий. Анализ осуществляется посредством получения степени сонаправленности векторов эмбеддингов до обозначенных исследователем эталонных изображений, отобранных до каждой из рассматриваемых стадий строительства, при помощи архитектуры визуального трансформера. Из наиболее вероятных классов за каждый момент времени формируется атрибутивная информация векторных объектов полигонов зданий.
Эффективность алгоритма была опробована на территории пгт Путилково. Результаты классификации были валидированы, получены метрики качества предложенного метода. Для показания результативности, методика применялась и на других территориях. Выявлены основные источники неточностей, пути их преодоления, а также перспективы усовершенствования предлагаемого алгоритма в будущих версиях.