遥感技术助力建筑与拆除领域循环经济研究：意大利博尔扎诺案例与材料存量空间分析

针对城市建筑环境资源浪费问题，研究人员整合OpenStreetMap(OSM)和Urban Atlas数据，结合GIS空间分析与材料强度(MIC)系数，量化意大利博尔扎诺市建筑存量(130吨/人)与基础设施网络(40吨/人)的物料分布，为循环经济(CE)策略提供高分辨率空间决策依据。

　　

随着全球城市化进程加速，建筑与拆除活动产生的废弃物已占全球能源相关温室气体排放的37%，传统线性经济模式导致资源严重浪费。城市作为资源消耗中心，其建筑环境中蕴藏着大量"城市矿产"，但缺乏精准的物料存量(MS)数据制约着循环经济(CE)策略的制定。尤其对于中小城市，获取地籍数据成本高昂，而卫星影像机器学习方法又存在样本不足的局限。

在此背景下，意大利博尔扎诺/博岑（Bolzano/Bozen）的研究团队创新性地提出融合开放地理数据的遥感评估方法。这座位于意大利北部、人口约10.7万的城市兼具奥地利传统建筑与现代意大利风格，是验证跨区域MS评估方法的理想案例。研究团队通过整合OpenStreetMap(OSM)建筑足迹、数字地表模型(DSM)高度数据、Urban Atlas土地利用信息，结合意大利本土材料强度(MIC)数据库，构建了无需地籍记录的快速评估体系。

关键技术方法包括：(1)基于QGIS v.3.34的空间数据处理；(2)采用意大利Padua研究的13种建筑材料MIC数据集，通过线性回归调整时间分段；(3)利用奥地利道路MIC数据补充当地特色石材参数；(4)蒙特卡洛模拟评估建筑年代随机分配的误差。研究覆盖52.3 km²区域，建立包含砖、混凝土等主要建材的空间分布模型。

研究结果揭示：

1. 材料存量与热图
   建筑存量达1391万吨（130吨/人），其中砖(49.5%)、砂浆(22.1%)、混凝土(20.3%)占主导。热图显示历史中心以砖结构为主，南部工业区混凝土集中，而绝缘材料在新建住宅区富集。道路网络存量437万吨，98%为路基骨料。

2. 循环经济应用
   工业区蕴含229吨可回收钢材，相当于减少200万吨原生钢生产。绝缘材料分布图直接指导老城区节能改造，空间数据支持生命周期评估(LCA)与热岛效应分析。

3. 跨区域对比
   博尔扎诺MS低于德奥国家数据(因含农村独栋住宅)，但高于台北(68吨/人)。网络存量40吨/人的结果反映中小城市道路类型差异。

这项发表于《Circular Economy》的研究，通过开放地理数据替代传统地籍，为中小城市提供经济高效的MS评估方案。其创新性体现在：(1)首次整合OSM与Urban Atlas实现建筑功能分类；(2)建立适应意大利建筑史的线性回归MIC调整模型；(3)可视化热图直接指导资源回收与气候适应规划。未来结合建筑能耗数据，可进一步优化拆除废弃物(CDW)管理策略，推动建筑业向"设计即拆解"的循环模式转型。