Bing: Microsoft gibt 125 Millionen Gebäudedaten an Openstreetmap

Dank Deep Learning kann Microsoft die Umrisse von Gebäuden aus Satellitenbildern extrahieren. Microsofts Kartenanbieter Bing-Maps spendet die so gewonnenen Daten an die Openstreetmap-Community. Das ist nicht die erste Kooperation dieser Art.

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Noch fehlen den neuen Umrisse von Microsoft in Openstreetmap.
Noch fehlen den neuen Umrisse von Microsoft in Openstreetmap. (Bild: Openstreetmap-Mitwirkende/CC-BY-SA 2.0)

Eine Mischung aus verschiedenen Deep-Learning-Techniken ermöglicht es Microsofts hauseigenem Kartenanbieter Bing-Maps, aus Satellitenbildern automatisch die Umrisse von Gebäuden abzuleiten. Als erstes Ergebnis dieser Arbeiten stellt Microsoft die so erhaltenen Daten zu rund 125 Millionen Gebäuden unter eine freie Lizenz und spendet diese an die Community der freien Openstreetmap.

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Bisher stehen diese Daten nur für etwa 30 Millionen Gebäude in den USA als Teil von Openstreetmap zur Verfügung. Die Umrisse werden häufig durch die Community händisch in die freie Karte eingepflegt oder basieren auf den Spenden dieser Daten durch Stadt- und County-Verwaltungen. Mit einem relativ leicht nachvollziehbaren Ansatz kann das Bing-Team die Qualität von Openstreetmap also massiv verbessern.

Von Satellitenbildern zum Umriss mit Deep Learning

Für Deep Learning nutzt Microsoft das eigene CNTK-Toolkit, ein Modell zur Bilderkennung (Resnet 34), sowie ein zweites, um die Qualität der Bilddaten im Nachhinein zu verbessern (Refinenet). Das so genutzte Modell sei vollständig convolutional und skaliere damit auf eine beliebige Bildgröße. Im konkreten Fall haben die genutzten Bilder eine maximale Auflösung von 4.096 x 4.096 Pixeln.

Grundlage der Datenextraktion war ein Training mit 5 Millionen annotierten Bildern. Eine zweite Phase des Modells überführt die gewonnenen Umrisse in eine Form, die für Gebäude üblich ist und begradigt dabei etwa Kanten und macht Ecken zu rechten Winkeln.

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Neu ist die Idee zum Ableiten der Gebäudeumrisse aus den vorhandenen Bildern nicht. Wie der Kartograph Justin O'Beirne Ende vergangenen Jahres in einer detaillierten Analyse darstellte, basieren die teil sehr detaillierten Gebäudeumrisse in Google Maps auf den Satellitenbildern von Google.

Die Spende ist nicht die erste von Bing an die Openstreetmap-Community. Erst vor wenigen Wochen erweiterte Microsoft den Openstreetmap-Editor iD um die Verwendung seiner Streetside-Daten, die rund 80 Prozent der bevölkerten Teile der USA umfassen sollen. Bereits seit 2010 können die Satellitenbilder der Bing-Karten als Grundlage zum Kartographieren in Openstreetmap genutzt werden.

Die Daten der Gebäudeumrisse stehen unter der von Openstreetmap genutzten ODbL auf Github zum Download bereit. Auf der kommenden Jahreskonferenz der Openstreetmap-Community Ende Juli will das Bing-Team seine Arbeiten in einem Vortrag vorstellen.

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