衛星画像駆動型モデルによる都市の物質代謝、体化排出、炭酸化のモニタリング

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Demonstrates a transferable AI+GIS+LCA framework for urban metabolism studies, with high potential for adaptation to other cities.

🏢実務担当者:Urban planners and sustainability officers can use this approach to quantify building-stock emissions and carbonation sinks, informing low-carbon urban development.

🏛政策担当者:Provides evidence for integrating satellite-based monitoring into national GHG inventories and urban climate policy, particularly for embodied emissions and cement carbonation.

都市システムは、世界の物質消費と炭素排出の中心である。しかし、都市代謝を体系的に理解することは、詳細な都市の動態を捉えられない集計的・トップダウン的なデータへの依存により、依然として課題である。この課題に対処するため、我々は統合的・ボトムアップ的な枠組みを開発し、中国・厦門の30年間の代謝の歴史を再構築した。本アプローチでは、多時期のオープンソース衛星画像に対するカスタム機械学習ワークフローを活用し、動的な3D建物動態（3D-BD）モデルを作成する。このモデルは、主要な建物属性（面積、高さ、種類、建設・解体年）を正確にマッピングし、高さ推定でR2 0.81、建設年と解体年の検出でそれぞれF1スコア0.89と0.81を達成した。この高解像度データベースは、その後、GIS-MFAおよびLCAモデルを駆動し、主要なライフサイクル段階における物質ストック、フロー、体化排出量、およびしばしば見落とされるセメント炭酸化による炭素吸収源を定量化する。厦門の結果では、建物ストックが5倍に増加し、物質流入は2000年代初頭にピークを迎える一方、解体による流出は着実に増加しており、都市再生への移行を示している。調査期間中、セメント炭酸化は有意で広範な炭素吸収源を提供し、建物ストックの全ライフサイクル体化排出量の推定6.6%を相殺した。この移転可能な枠組みは、都市炭素収支のより完全な会計を提供し、持続可能な計画とネットゼロ移行を導く強力なツールを提供する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Urban systems are central to global material consumption and carbon emissions. However, systematically understanding urban metabolism remains a challenge due to the reliance on aggregated, top-down data which fails to capture fine-scale urban dynamics. To address this challenge, we developed an integrated, bottom-up framework and reconstructed the 30-year metabolic history of Xiamen, China. Our approach leverages a custom machine learning workflow on multitemporal, open-source satellite imagery to create a dynamic 3D Building Dynamics (3D-BD) model. This model accurately maps key building attributes (footprint, height, type, and construction/demolition year), achieving an R2 of 0.81 for height estimation and F1-scores of 0.89 and 0.81 for detecting construction and demolition years, respectively. This high-resolution database then drives a GIS-MFA and LCA model to quantify material stocks, flows, embodied emissions across key lifecycle stages, and the often-overlooked carbon sink from cement carbonation. Results for Xiamen revealed a 5-fold increase in building stock, with material inflows peaking in the early 2000s while demolition outflows steadily rise, signaling a shift to urban renewal. Over the study period, cement carbonation provided a significant, distributed carbon sink, offsetting an estimated 6.6% of the building stock's total lifecycle embodied emissions. This transferable framework provides a more complete accounting of the urban carbon budget, offering a powerful tool for guiding sustainable planning and net-zero transitions.

• openaire https://doi.org/10.1021/acs.est.5c03058first seen 2026-06-29 04:47:24 · last seen 2026-09-21 04:33:25