來源/ONEZERO
作者/Sarvesh Mathi
翻譯/王思宇
薩魯在五歲時與父母分別，與哥哥一同乘坐乘火車前往70公裡的以外大城市。
由於過度勞累，薩魯在換乘的車站長椅上睡著了，他醒來之後，哥哥早已不見蹤影。
慌亂之中，薩魯憑記憶登上了一輛列車，以為哥哥可能在車廂裡面。
遺憾的是，這輛列車將薩魯帶去了一個完全陌生的城市，自己也和家人們徹底失聯。
在火車站度過了許多無家可歸的日子後，薩魯被帶到了當地的一家兒童收容中心。在那裡，來自澳大利亞布裡爾利一家最終收養了他。
從那以後，薩魯一直在澳大利亞生活，但他從未放棄尋找他的出生家庭。
他每天都會在谷歌地球上花費大量時間尋找自己的家鄉。他不記得具體的名字，只是知道車站名稱以字母B開頭，附近有水塔和天橋。
2012年，在離開家人25年後，薩魯終於在一次尋親聚會中找到了他們。這一故事在印度和澳大利亞受到了媒體的廣泛關注，後來被改編為奧斯卡提名的電影《雄獅》。
圖片來源：百度百科（侵權刪除）
神奇的谷歌地球
薩魯的故事是谷歌地球應用當中，最具代表性的案例之一。
它使用戶可以放大到整個地球，直至街道和建築物。用戶可以在這一分鐘參觀泰姬陵，下一分鐘就去鳥瞰杜拜的帆船酒店。你甚至可以在澳大利亞的烏魯魯巖攀登，然後參觀大桑迪沙漠附近的湖泊。想要實現這些誇張的想法，谷歌地球可能是唯一的途徑。
圖片來源：谷歌地圖界面截圖
2019年12月，谷歌發布了一篇博客文章，揭示了有關Google地球使用情況的令人難以置信的統計數據。Google地球使用戶可以瀏覽3600萬平方英裡的高清圖像，覆蓋了整個人口地圖的98％以上。
Keyhole——谷歌地球的前身
與其他知名的谷歌產品一樣，谷歌地球的核心技術並非源於自身。
一家叫做Intrinsic Graphics的公司，在90年代便開發這一技術。但當時Intrinsic Graphics主要應用於遊戲領域，公司便在內部創建了一家名為Keyhole的子公司來從事地圖項目。產品的客戶來源於房地產、城市規劃、國防和人工智慧。
跟許多跨時代的技術產品一樣，Keyhole並沒有獲得足夠的客戶。他們的業務難以獲得足夠的現金流來支付衛星圖像傳輸的高昂費用，眼看就要面臨破產的風險。
圖片來源：谷歌搜索
轉機來自於2003年伊拉克戰爭的爆發。
彼時，新聞媒體大量使用Keyhole的圖像和徽標報導戰爭實時情況。也是在這個時候，谷歌發現自己的搜索中很大一部分涉及地圖和方位，看到了其中的機遇。
一年之後的2004年，谷歌收購了Keyhole。不過根據相關的報導，谷歌的CEO拉裡·佩奇和謝爾蓋·布林並沒有做更長遠的打算，當時僅僅覺得Keyhole這個技術這很「酷」而已。
衛星+航空影像
谷歌地球的背後
谷歌地球的核心在於依靠衛星和航空影像來繪製地圖，並在此基礎上附加其他數據。
通過將數千萬張圖像縫合在一起，谷歌地球可以創建不同距離的合成圖像。Landsat和Sentinel衛星提供了主要圖像。
由美國國家航空航天局和美國地質調查局發射的Landsat 8，可以提供每兩周30米的高解析度圖像。其前哨衛星，來源於歐盟地球觀測計劃的哥白尼衛星。
圖片來源：原文
除了這些來源外，谷歌地球還從其他機構那裡採購世界各地的數據。這些數據都是可以從公開市場上買到得，但只有谷歌可以將它們組合在一起，並提供多種方式讓數據易於訪問。
當你將地圖放大時，可以看到較為細緻的多組合成圖像。要達到這一標準，谷歌主要依靠數據星球公司的衛星圖像，該公司衛星配備的攝像頭可以捕獲距離地球表面僅25釐米的空間物體。
由於圖像多種來源，對於不同的區域和縮放級別，它們擁有不同的解析度和時間戳。衛星每天只能繞有限的軌道運行，並且其他各機構和公司對攝像機的需求量也很大。因此，某些地區受到優先考慮，並在街道一級具有清晰的圖像，而其他地區則顯得要粗糙一些。
圖片來源：谷歌地圖 上海
如果你將地圖放大到建築物級別，谷歌地球便會使用航空攝影中的圖像，這些圖像是使用裝有多臺攝像機的特殊飛機收集的。
要實現這一方式，需要飛機在選定區域上呈鋸齒形飛行，從各個角度獲得多個高質量的重疊圖像。通過組合多張航拍照片，並使用美國太空梭雷達提供的海拔和地形信息，谷歌地球便可以實現3D化視圖。
谷歌地球的秘訣
看到這裡，你也許會認為谷歌地球的關鍵技術是把多維度的圖像組合起來，但這並不是地圖技術的核心。
谷歌地球真正強大的地方，在於它可以將這些技術以快速和簡單地方式提供給用戶。
整個谷歌地球圖像尺寸為4萬像素寬，2萬像素高。這樣一張圖片的大小為2.4GB左右，普通的計算機顯卡和手機GPU根本無法支撐。
要知道，這還只是最遠距離的地球圖片，它的細節還無法顯示建築物、河流或其他重要地標。我們目前使用的高解析度谷歌地球，需要2.4GB大小的1600萬倍的顯示存儲空間，即便是頂級配置的個人電腦也無法完成這一運算。
圖片來源：原文
但谷歌地球卻將這一問題輕鬆解決了，這主要依靠是mip-mapping和clip-stacking兩個技術。
當用戶把地圖縮小時，人眼便無法看清高解析度的表面細節。Mip映射利用了這一特點，將高解析度圖像替換為類似的低解析度物體，剪輯堆棧會在用戶查看的區域內放置這些mipmap。
當用戶四處移動地圖時，谷歌地球便會將多TB的高解析度圖像分解成更小的塊，並僅在需要時才將其提供給用戶。這兩個技術可以讓用戶克服設備的限制，並有效地將其傳遞給所有人。
谷歌地球=地圖+數據
除了圖像之外，谷歌地球還會在地圖上疊加其他各種地理空間信息。
這些信息包括地表溫度、天氣數據、地形、土地覆蓋、水覆蓋、測深、農田、人口、收入和其他相關地理空間數據。谷歌地球從數千個第三方來源收集這些數據，並為研究人員以及廣大公眾提供了寶貴的研究工具。
圖片來源：原文
谷歌團隊及其合作夥伴（例如《國家地理》）也通過名為「旅行者」的功能提出了教育計劃。通過此功能，用戶可以使用互動遊戲和文化之旅將故事帶到世界各地，並講述故事並教授新概念。
如果用戶厭倦了探索地球，谷歌還可以讓他們切換視圖，並探索夜空及其所有恆星，或者進入火星模式。
正如谷歌地球產品經理Gopal Shah曾經說過的那樣：「谷歌地圖讓你尋路， 谷歌地球（功能強大）讓你迷路」。
來源：ONEZERO
原文地址：
https://onezero.medium.com/how-google-earth-mapped-98-of-the-world-7cf0445690ae
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