【作者】

趙慧敏、李伊彤、洪齊遠(yuǎn)、蘇南西、榮麗華、龍瀛

清華大學(xué)恒隆房地產(chǎn)研究中心

清華大學(xué)建筑學(xué)院

北京工業(yè)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院

【原文信息】

Zhao, H., Li, Y., Hong, Q., Su, N., Rong, L., & Long, Y. (2025). Vacancy or occupancy? A comparative analysis of methods for identifying short-term residential unit vacancy in multi-family housing. Building and Environment, 113608.

https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2025.113608

內(nèi)容導(dǎo)讀

龍瀛教授團(tuán)隊(duì)的研究論文“Vacancy or occupancy? A comparative analysis of methods for identifying short-term residential unit vacancy in multi-family housing”（《空置還是占用？集合住宅短期空置住房識(shí)別方法的比較分析》），在SCI期刊Building and Environment在線發(fā)表。Building and Environment目前為JCR Q1期刊。

在高密度的城市區(qū)域，準(zhǔn)確識(shí)別集合住宅的空置狀態(tài)對(duì)于預(yù)測(cè)城市能源消耗、遏制房屋空置、預(yù)防犯罪以及提升居民體驗(yàn)至關(guān)重要。然而，空置研究主要集中在獨(dú)立住宅上，忽略了集合住宅。為填補(bǔ)這一空白，我們對(duì)中國(guó)內(nèi)蒙古的 16 棟集合住宅樓進(jìn)行了研究，開(kāi)發(fā)了一個(gè)空置識(shí)別框架，包括數(shù)據(jù)收集、住房識(shí)別與編碼、多方法空置識(shí)別以及驗(yàn)證。通過(guò)數(shù)字表面模型對(duì)比確定了建筑輪廓和高度。利用日間點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)住宅進(jìn)行編碼，并通過(guò)夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)、戶前圖像和外立面圖像分析其空置狀態(tài)。分析采用了機(jī)器學(xué)習(xí)、多模態(tài)大語(yǔ)言模型和其他先進(jìn)方法，并使用電量數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證以評(píng)估方法準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明，夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)易于獲取，具有更高的準(zhǔn)確性和實(shí)用性，而戶前圖像的準(zhǔn)確性中等，外立面圖像的準(zhǔn)確性較低。本研究的主要貢獻(xiàn)在于提出了可擴(kuò)展的方法來(lái)識(shí)別集合住宅中的住房空置情況，并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證，重點(diǎn)關(guān)注連續(xù)五天以上空置的住房。由于所有數(shù)據(jù)都是獨(dú)立收集的，這些方法顯示出顯著的可轉(zhuǎn)移性潛力。

圖1：研究框架示意圖

研究方法

本研究設(shè)計(jì)了一個(gè)包含數(shù)據(jù)采集、住房單元編碼、多方法空置識(shí)別、交叉驗(yàn)證四個(gè)步驟的完整技術(shù)流程。

1.數(shù)據(jù)采集與處理：研究團(tuán)隊(duì)利用大疆DJI P4 RTK無(wú)人機(jī)在日間和夜間進(jìn)行傾斜攝影，生成了日間點(diǎn)云、夜間點(diǎn)云、數(shù)字正射影像等三維數(shù)據(jù)。同時(shí)，研究人員使用智能手機(jī)實(shí)地拍攝了每個(gè)單元的戶前圖像、外立面圖像，并記錄了部分住戶的電表消費(fèi)數(shù)據(jù)用于最終驗(yàn)證。

2.住房單元識(shí)別與編碼：利用數(shù)字表面模型數(shù)據(jù)提取建筑輪廓與樓層高度，再結(jié)合日間點(diǎn)云數(shù)據(jù)識(shí)別樓棟的入口和“一梯兩戶”的布局規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了對(duì)1020個(gè)住房單元的自動(dòng)化三維空間定位與唯一ID編碼。

3.多方法空置識(shí)別：

o夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)法：通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)模型（XGBoost）從日間點(diǎn)云中自動(dòng)識(shí)別窗戶位置，分析連續(xù)多晚（22次）夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)窗戶的亮度值。若某單元在所有觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)均未亮燈，則被判定為空置。

o戶前圖像數(shù)據(jù)法：利用“通義千問(wèn)”多模態(tài)大語(yǔ)言模型，自動(dòng)識(shí)別門前圖像中是否存在“未撕掉的單元門保護(hù)膜、催繳費(fèi)通知”等空置特征，或是否存在“鞋架、快遞、春聯(lián)”等入住特征，并據(jù)此判斷房屋狀態(tài)。

o外立面圖像數(shù)據(jù)法：同樣采用多模態(tài)大語(yǔ)言模型分析立面圖像，通過(guò)識(shí)別陽(yáng)臺(tái)是否“晾曬衣物、擺放綠植”或“窗簾緊閉、空無(wú)一物”等特征來(lái)推斷房屋的空置情況。

4.準(zhǔn)確性驗(yàn)證：研究以兩次采集的電表讀數(shù)之差作為判斷空置的真實(shí)值（以一周耗電低于2度為閾值），并以此為基準(zhǔn)，利用精確率（Precision）、召回率（Recall）和F1分?jǐn)?shù)（F1-score）等指標(biāo)，對(duì)上述三種方法的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行了嚴(yán)格的精度評(píng)估。

研究發(fā)現(xiàn)

1.三種方法精度對(duì)比：夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)表現(xiàn)最佳。與電表數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果對(duì)比，夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)法的F1分?jǐn)?shù)達(dá)到了0.85，是三種方法中準(zhǔn)確度最高的。戶前圖像數(shù)據(jù)法表現(xiàn)中等，F(xiàn)1分?jǐn)?shù)為0.77。而外立面圖像數(shù)據(jù)法的精度最低，F(xiàn)1分?jǐn)?shù)僅為0.46，主要原因是研究區(qū)住宅陽(yáng)臺(tái)多為封閉式玻璃，反光嚴(yán)重，極大干擾了對(duì)內(nèi)部生活痕跡的觀察。

圖2：夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)識(shí)別的空置住房單元分布

2.方法的可推廣性與實(shí)用性分析：

o夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)：盡管采集過(guò)程受天氣影響，且設(shè)備成本相對(duì)較高，但其數(shù)據(jù)采集無(wú)需進(jìn)入小區(qū)內(nèi)部，自動(dòng)化處理程度高，覆蓋范圍全面，展現(xiàn)出最佳的可轉(zhuǎn)移性和應(yīng)用潛力。研究還發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集次數(shù)達(dá)到15次后，F(xiàn)1分?jǐn)?shù)即可超過(guò)0.80，這意味著在資源有限的情況下，可通過(guò)優(yōu)化采集頻率來(lái)平衡成本與精度。

o戶前圖像數(shù)據(jù)：該方法設(shè)備成本低（僅需手機(jī)），但需要投入大量人力進(jìn)入樓棟逐戶拍攝，且識(shí)別準(zhǔn)確性易受住戶生活習(xí)慣和社區(qū)管理水平的影響。

o外立面圖像數(shù)據(jù)：該方法設(shè)備成本低（僅需手機(jī)），需要進(jìn)入小區(qū)內(nèi)部，但無(wú)需進(jìn)入樓棟拍攝，但準(zhǔn)確率較低。

o電力數(shù)據(jù)：雖然被用作驗(yàn)證基準(zhǔn)，但其在實(shí)際應(yīng)用中面臨嚴(yán)峻的隱私和數(shù)據(jù)可訪問(wèn)性挑戰(zhàn)。在許多城市，電表位于上鎖的設(shè)備間，外部研究者難以接觸，使其成為大規(guī)模應(yīng)用中最不具可擴(kuò)展性的數(shù)據(jù)源。

圖3：不同數(shù)據(jù)源的準(zhǔn)確性對(duì)比

綜上所述，本研究不僅填補(bǔ)了集合住宅單元級(jí)別空置識(shí)別的方法空白，更通過(guò)實(shí)證對(duì)比，證明了基于無(wú)人機(jī)夜間點(diǎn)云數(shù)據(jù)的方法是一種兼具高精度、高效率與強(qiáng)可操作性的創(chuàng)新解決方案，為未來(lái)城市住房精細(xì)化管理提供了重要的技術(shù)支撐。

聲明：本文系轉(zhuǎn)載自互聯(lián)網(wǎng)，請(qǐng)讀者僅作參考，并自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。若對(duì)該稿件內(nèi)容有任何疑問(wèn)或質(zhì)疑，請(qǐng)立即與鐵甲網(wǎng)聯(lián)系，本網(wǎng)將迅速給您回應(yīng)并做處理，再次感謝您的閱讀與關(guān)注。