我们都很熟悉BIGEMAP上的谷歌地球,它是由谷歌开发的虚拟地球仪软件。无论是工作应用、还是教学演示、亦或是个人出于好奇查看卫星影像以及历史影像,谷歌地球都必不可少。
那么,我们在软件上看到的谷歌地球的卫星影像,都是怎么来的呢?
▲ BIGEMAP的地图源-谷歌地球里放大的成都
一、谷歌地球的开发历史
美国著名的赛伯朋克流科幻作家尼尔·史蒂芬森,在他1992年的科幻小说《雪崩》里,曾描述虚拟地球这样一个场景,这是创立谷歌地球技术原型的Keyhole公司当时的灵感来源。
▲2002年的EarthViewer软件
20世纪90年代末,Keyhole公司成立,随后他们集合了技术和数据,推出Keyhole EarthViewer。这款软件在2003年伊拉克战争中,被美国有线电视新闻网大量地使用。
2004年,Keyhole向谷歌创始人展示了他们的软件,同年10月,谷歌正式收购了Keyhole,并在2005年推出了谷歌地球第一个版本,谷歌地球3.0。
▲谷歌地球的版本更新沿革
二、谷歌地球的卫星影像数据都来源哪里?
1.谷歌地球上拼接而成的卫星影像
为了保证卫星影像清晰、并且没有云层遮挡,谷歌地球的工程师想出集合卫星图像,挖掘数百万TB文件,将高清的卫星影像拼接在一起。
而这些拼接的地图数据,谷歌地球的官方文档明确标明,是来源于发射卫星的提供商和平台的大量卫星影像,以及飞机上拍摄的航空影像:
比如美国地质调查局、美国航天航空局这些机构;而不是我们认知中,由卫星直接拍摄地面影像并传输回地面。
因此,这些卫星影像不具备实效性、看不到实时变化;并且,由于数据众多,卫星影像的质量也各不相同,就容易导致影像的错位和扭曲。(所以不要问为什么不能天天更新,为什么更新这么慢)
2.谷歌地球的卫星影像提供商
国家与城市的卫星影像,我们定位到国内外的卫星影像,各个地图来源提供商都尽不相同。
将地图缩小,可视范围变大时,图像由多张航拍图拼接而成。影像来源有美国国家海洋与气象局、美国宇航局、美国国家地理空间情报局、美国国家航空航天局等等。
而放大到某一地区到最大:比如国内的成都,卫星影像提供商都是美国Maxar;
国外的美国纽约、日本东京,显示的卫星影像来源有陆地卫星、哥白尼计划和日本ZENRIN公司等等。
美国华盛顿
通过这些大概可以看出,谷歌地球集合的数据之海量。
3.谷歌地球的卫星影像发展沿革
在美国宇航局与美国地质调查局的陆地卫星8号发射之前,谷歌地球大部分的卫星影像数据依赖于陆地卫星7号拍摄的卫星影像。
当时很多国家的卫星影像都来源自陆地卫星7号。
▲上图MODIS与下图陆地卫星7号的比较
而后面由于陆地卫星7号的硬件故障,导致有很多的卫星影像出现条纹等。
我们现在打开BIGEMAP查看谷歌地球历史影像,发现有些BUG仍存在;而有些是谷歌地球优化后的影像。
▲BIGEMAP上显示的谷歌地球历史影像
在陆地卫星8号发射之后,谷歌地球随后也宣布将卫星影像升级成了陆地卫星8号,清晰程度大幅的被提高。
▲上图陆地卫星7号与下图陆地卫星8号的比较
3.卫星影像质量的分布不均衡
我们通过浏览国内外卫星影像可以看到,国外的卫星影像相对高清很多。
▲BIGEMAP上南京19级卫星地图
▲ BIGEMAP上日本东京19级卫星地图
除开气象、云层、天色明暗、雾霾等因素(事实上,卫星很大几率拍摄到的都是阴天),我们通过卫星数据的提供商可以看出,日本、美国等国家都是收集的本国卫星公司、或本国航拍公司的高清影像:
比如日本,放大到最大,可以看到提供商来源于ZENRIN:ZENRIN是日本唯一一个地图精确到住宅的地图公司,同时也给谷歌提供地图数据。
▲ 日本东京
然后选取国内的一个城市,并放大以查看卫星影像提供商,来源是美国Maxar太空技术公司。
▲成都
没有本国航拍数据的卫星影像,自然就没有拥有高清航拍数据的国家清晰了(国内航拍都需要报备,一般都是小范围使用,更不可能主动向外提供)。
▲ BIGEMAP倾斜摄影源代码展示
三、结尾
但即便这样,谷歌地球上的卫星影像质量仍旧先进和高清。分布各行业的很多BIGEMAP客户,都以此卫星地图为基础,来应用到自己的工作方便自己。
▲ BIGEMAP地图种类
,