谷歌地球的高清衛星影像數據都來源自哪裡?

我們都很熟悉BIGEMAP上的谷歌地球,它是由谷歌開發的虛擬地球儀軟件。無論是工作應用、還是教學演示、亦或是個人出於好奇查看衛星影像以及歷史影像,谷歌地球都必不可少。

那麼,我們在軟件上看到的谷歌地球的衛星影像,都是怎麼來的呢?

谷歌地球的高清衛星影像數據都來源自哪裡?

▲ BIGEMAP的地圖源-谷歌地球裡放大的成都

一、谷歌地球的開發歷史

美國著名的賽伯朋克流科幻作家尼爾·史蒂芬森,在他1992年的科幻小說《雪崩》裡,曾描述虛擬地球這樣一個場景,這是創立谷歌地球技術原型的Keyhole公司當時的靈感來源。

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▲2002年的EarthViewer軟件

20世紀90年代末,Keyhole公司成立,隨後他們集合了技術和數據,推出Keyhole EarthViewer。這款軟件在2003年伊拉克戰爭中,被美國有線電視新聞網大量地使用。

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2004年,Keyhole向谷歌創始人展示了他們的軟件,同年10月,谷歌正式收購了Keyhole,並在2005年推出了谷歌地球第一個版本,谷歌地球3.0。

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▲谷歌地球的版本更新沿革

二、谷歌地球的衛星影像數據都來源哪裡?

1.谷歌地球上拼接而成的衛星影像

為了保證衛星影像清晰、並且沒有云層遮擋,谷歌地球的工程師想出集合衛星圖像,挖掘數百萬TB文件,將高清的衛星影像拼接在一起。

而這些拼接的地圖數據,谷歌地球的官方文檔明確標明,是來源於發射衛星的提供商和平臺的大量衛星影像,以及飛機上拍攝的航空影像:

谷歌地球的高清衛星影像數據都來源自哪裡?

比如美國地質調查局、美國航天航空局這些機構;而不是我們認知中,由衛星直接拍攝地面影像並傳輸回地面。

因此,這些衛星影像不具備實效性、看不到實時變化;並且,由於數據眾多,衛星影像的質量也各不相同,就容易導致影像的錯位和扭曲。(所以不要問為什麼不能天天更新,為什麼更新這麼慢)

2.谷歌地球的衛星影像提供商

國家與城市的衛星影像,我們定位到國內外的衛星影像,各個地圖來源提供商都盡不相同。

將地圖縮小,可視範圍變大時,圖像由多張航拍圖拼接而成。影像來源有美國國家海洋與氣象局、美國宇航局、美國國家地理空間情報局、美國國家航空航天局等等。

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而放大到某一地區到最大:比如國內的成都,衛星影像提供商都是美國Maxar;

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國外的美國紐約、日本東京,顯示的衛星影像來源有陸地衛星、哥白尼計劃和日本ZENRIN公司等等。

谷歌地球的高清衛星影像數據都來源自哪裡?

美國華盛頓

通過這些大概可以看出,谷歌地球集合的數據之海量。

3.谷歌地球的衛星影像發展沿革

在美國宇航局與美國地質調查局的陸地衛星8號發射之前,谷歌地球大部分的衛星影像數據依賴於陸地衛星7號拍攝的衛星影像。

當時很多國家的衛星影像都來源自陸地衛星7號。

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▲上圖MODIS與下圖陸地衛星7號的比較

而後面由於陸地衛星7號的硬件故障,導致有很多的衛星影像出現條紋等。

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我們現在打開BIGEMAP查看谷歌地球歷史影像,發現有些BUG仍存在;而有些是谷歌地球優化後的影像。

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▲BIGEMAP上顯示的谷歌地球歷史影像

在陸地衛星8號發射之後,谷歌地球隨後也宣佈將衛星影像升級成了陸地衛星8號,清晰程度大幅的被提高。

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▲上圖陸地衛星7號與下圖陸地衛星8號的比較

3.衛星影像質量的分佈不均衡

我們通過瀏覽國內外衛星影像可以看到,國外的衛星影像相對高清很多。

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▲BIGEMAP上南京19級衛星地圖

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▲ BIGEMAP上日本東京19級衛星地圖

除開氣象、雲層、天色明暗、霧霾等因素(事實上,衛星很大幾率拍攝到的都是陰天),我們通過衛星數據的提供商可以看出,日本、美國等國家都是收集的本國衛星公司、或本國航拍公司的高清影像:

比如日本,放大到最大,可以看到提供商來源於ZENRIN:ZENRIN是日本唯一一個地圖精確到住宅的地圖公司,同時也給谷歌提供地圖數據。

谷歌地球的高清衛星影像數據都來源自哪裡?

▲ 日本東京

然後選取國內的一個城市,並放大以查看衛星影像提供商,來源是美國Maxar太空技術公司。

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▲成都

沒有本國航拍數據的衛星影像,自然就沒有擁有高清航拍數據的國家清晰了(國內航拍都需要報備,一般都是小範圍使用,更不可能主動向外提供)。

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▲ BIGEMAP傾斜攝影源代碼展示

三、結尾

但即便這樣,谷歌地球上的衛星影像質量仍舊先進和高清。分佈各行業的很多BIGEMAP客戶,都以此衛星地圖為基礎,來應用到自己的工作方便自己。

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▲ BIGEMAP地圖種類


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