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从街景图像无监督城市树木生物多样性制图

计算机视觉与模式识别 2025-08-26 v3 机器学习

摘要

城市树木生物多样性对气候韧性、生态稳定性和城市宜居性至关重要,但大多数城市缺乏详细的树冠知识。基于现场的物种多样性估计可靠,但成本高昂且耗时;而监督式 AI 方法需要标记数据,往往难以在不同地区普遍化。我们引入一种无监督聚类框架,将街景图像的视觉嵌入与空间种植模式相结合,以无标签方式估计生物多样性。该方法应用于八个北美城市,能够以高度忠实的精度恢复属水平的生物多样性模式,实现在香农指数和 Simpson 指数上的 Wasserstein 距离低于基准,并保持空间自相关。该可扩展、精细的方法使缺乏详细清查的城市也能进行生物多样性制图,并为支持公平获取绿化资源和适应性管理城市生态系统提供持续、低成本监测的路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.13814,
  title  = {Unsupervised Urban Tree Biodiversity Mapping from Street-Level Imagery Using Spatially-Aware Visual Clustering},
  author = {Diaa Addeen Abuhani and Marco Seccaroni and Martina Mazzarello and Imran Zualkernan and Fabio Duarte and Carlo Ratti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.13814},
  year   = {2025}
}

备注

27 pages, 7 figures, Nature Format