谷歌地球的高清衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)都來源自哪里?

我們都很熟悉BIGEMAP上的谷歌地球,它是由谷歌開發(fā)的虛擬地球儀軟件。無論是工作應(yīng)用、還是教學(xué)演示、亦或是個人出于好奇查看衛(wèi)星影像以及歷史影像,谷歌地球都必不可少。
那么,我們在軟件上看到的谷歌地球的衛(wèi)星影像,都是怎么來的呢?

一、谷歌地球的開發(fā)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》里,曾描述虛擬地球這樣一個場景,這是創(chuàng)立谷歌地球技術(shù)原型的Keyhole公司當(dāng)時的靈感來源。

20世紀(jì)90年代末,Keyhole公司成立,隨后他們集合了技術(shù)和數(shù)據(jù),推出Keyhole EarthViewer。這款軟件在2003年伊拉克戰(zhàn)爭中,被美國有線電視新聞網(wǎng)大量地使用。

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

二、谷歌地球的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)都來源哪里?
1.谷歌地球上拼接而成的衛(wèi)星影像
為了保證衛(wèi)星影像清晰、并且沒有云層遮擋,谷歌地球的工程師想出集合衛(wèi)星圖像,挖掘數(shù)百萬TB文件,將高清的衛(wèi)星影像拼接在一起。
而這些拼接的地圖數(shù)據(jù),谷歌地球的官方文檔明確標(biāo)明,是來源于發(fā)射衛(wèi)星的提供商和平臺的大量衛(wèi)星影像,以及飛機上拍攝的航空影像:

比如美國地質(zhì)調(diào)查局、美國航天航空局這些機構(gòu);而不是我們認(rèn)知中,由衛(wèi)星直接拍攝地面影像并傳輸回地面。
因此,這些衛(wèi)星影像不具備實效性、看不到實時變化;并且,由于數(shù)據(jù)眾多,衛(wèi)星影像的質(zhì)量也各不相同,就容易導(dǎo)致影像的錯位和扭曲。(所以不要問為什么不能天天更新,為什么更新這么慢)
2.谷歌地球的衛(wèi)星影像提供商
國家與城市的衛(wèi)星影像,我們定位到國內(nèi)外的衛(wèi)星影像,各個地圖來源提供商都盡不相同。
將地圖縮小,可視范圍變大時,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。

而放大到某一地區(qū)到最大:比如國內(nèi)的成都,衛(wèi)星影像提供商都是美國Maxar;

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

通過這些大概可以看出,谷歌地球集合的數(shù)據(jù)之海量。
3.谷歌地球的衛(wèi)星影像發(fā)展沿革
在美國宇航局與美國地質(zhì)調(diào)查局的陸地衛(wèi)星8號發(fā)射之前,谷歌地球大部分的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)依賴于陸地衛(wèi)星7號拍攝的衛(wèi)星影像。
當(dāng)時很多國家的衛(wèi)星影像都來源自陸地衛(wèi)星7號。

而后面由于陸地衛(wèi)星7號的硬件故障,導(dǎo)致有很多的衛(wèi)星影像出現(xiàn)條紋等。

我們現(xiàn)在打開BIGEMAP查看谷歌地球歷史影像,發(fā)現(xiàn)有些BUG仍存在;而有些是谷歌地球優(yōu)化后的影像。

在陸地衛(wèi)星8號發(fā)射之后,谷歌地球隨后也宣布將衛(wèi)星影像升級成了陸地衛(wèi)星8號,清晰程度大幅的被提高。

3.衛(wèi)星影像質(zhì)量的分布不均衡
我們通過瀏覽國內(nèi)外衛(wèi)星影像可以看到,國外的衛(wèi)星影像相對高清很多。


除開氣象、云層、天色明暗、霧霾等因素(事實上,衛(wèi)星很大幾率拍攝到的都是陰天),我們通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)的提供商可以看出,日本、美國等國家都是收集的本國衛(wèi)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于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(shù)據(jù)。

然后選取國內(nèi)的一個城市,并放大以查看衛(wèi)星影像提供商,來源是美國Maxar太空技術(shù)公司。

沒有本國航拍數(shù)據(jù)的衛(wèi)星影像,自然就沒有擁有高清航拍數(shù)據(jù)的國家清晰了(國內(nèi)航拍都需要報備,一般都是小范圍使用,更不可能主動向外提供)。


三、結(jié)尾
但即便這樣,谷歌地球上的衛(wèi)星影像質(zhì)量仍舊先進(jìn)和高清。分布各行業(yè)的很多BIGEMAP客戶,都以此衛(wèi)星地圖為基礎(chǔ),來應(yīng)用到自己的工作方便自己。
