211service.com
Google Earth
Indtast 77 Massachusetts Avenue 02139 i Google Earth, og du vil se MIT's Great Dome i al sin herlighed. Klik på en knap for at zoome ud, og snart vil du se statens hovedstad, den berømte Zakim-bro og måske et andet college op ad floden. (Se en videodemonstration.) Disse billeder, som deles af Google Maps, er faktisk en kombination af luftfotos og satellitbilleder – og en masse efterbehandling. Teknologigennemgang interviewede ingeniører hos Google og hos DigitalGlobe, virksomheden, der leverer Googles satellitbilleder, og lavede en lille smule reverse-engineering for at finde ud af, hvordan det fungerer.
Kredit: Bryan Christie
Denne historie var en del af vores november 2007-udgave
- Se resten af problemet
- Abonner
1. Højopløsningsbilleder
Mens den passerer over hovedet i en højde af 450 kilometer, fotograferer DigitalGlobes QuickBird-satellit planetens overflade. Satellitten kan tage snapshots på omkring 16,5 kvadratkilometer eller optage strimler, som måler 16,5 gange 330 kilometer. Den gennemsnitlige opløsning er omkring 60 kvadratcentimeter pr. pixel, hvis satellitten kigger lige ned, eller mindre, hvis den kigger i en vinkel. Men fordi satellitten kun laver 15 kredsløb om dagen, og fordi der er stor konkurrence om dens kamera, er de fleste områder af planeten ikke blevet fotograferet i høj opløsning. (Prøv bare at se på Hazelton, WV , i Google Earth.) Data med lavere opløsning leveres af andre satellitter, som f.eks. Landsat-7, der har afbildet hele planeten med en opløsning på 15 meter. Information om et billedes absolutte position optages ved hjælp af GPS.
Multimedier
Videoer af scener fra Google Earth.
Stillbilleder fra Google Earth.
2. Jordstation og efterbehandling
Satellitten gemmer billedet og sender det derefter ned til DigitalGlobes jordstation i enten Norge eller Alaska, når det passerer over hovedet. Dataene rejser derefter til et datacenter i Colorado, hvor forskelle i fotografiske vinkler korrigeres, og billederne kortlægges på en 3-D digital højdemodel. Denne proces, kaldet orthorectification, forhindrer funktioner på toppen af bakker og bjerge i at blive udtværet eller placeret de forkerte steder. Til sidst gensamples billedet, så dets pixels vil blive justeret med breddegrad-længdegradsgitteret. (Den digitale højdemodel er det, der lader Google Earth vippe jorden for realistiske udsigter over Grand Canyon [video] og Mount Everest [video].)
3. Luftfoto
Mange områder af stor interesse, som Boston og San Francisco, er også fotograferet af fly; klart synlige på de resulterende billeder er bilsoltage, lygtepæle og endda mennesker. Som det gør under satellitfotografering, giver GPS oplysninger om absolut position; luftfotos kan justeres yderligere ved hjælp af vartegn. Nogle byer, såsom Bergen i Norge, har taget deres egne billeder og givet dem til Google, så feriegæster og ejendomsinvestorer kan få et bedre overblik.
4. Digitale pyramider
Google gemmer data fra DigitalGlobe og andre kilder i en massiv geografisk database arrangeret efter bredde- og længdegrad. Der genereres derefter flere billeder af hver del af verden i forskellige opløsninger, og disse billeder arrangeres i pyramider af data. Googles servere kan således sende et billede af en bestemt placering i en bestemt forstørrelse til en Google Maps- eller Google Earth-bruger med meget lidt forsinkelse.
5. www.google.com/maps
Google Maps-klientapplikationen kører i en webbrowser og indeholder mere end 200 kilobyte kompakt og sløret JavaScript, der downloades, når browseren først viser kortet. Applikationen bestemmer, hvilken del af hvilken pyramide der skal vises næste gang og anmoder om det ved hjælp af en standard HTTP get-kommando - den samme kommando, som bruges til at downloade websider og billeder fra enhver webserver. Billederne gemmes i browserens cache og vises, når brugeren ruller til det ønskede område, zoomer ind eller zoomer ud. Browseren smider automatisk billeder væk fra cachen, når de ikke længere er nødvendige.
Anmærkning
Respekterede informationsudbydere som national geografi og Google-fællesskabsmedlemmer som din tante Betty kan levere yderligere datalag, der er knyttet til bestemte geografiske placeringer. Disse oplysninger gemmes også på servere hos Google og andre steder på internettet. Listen over alle tilgængelige lag vises nederst til venstre i Google Earth-applikationsvinduet; Hvis du markerer en boks, beder applikationen serverne om alle lagdata for det geografiske område, der er på skærmen, og overlejrer dataene på landskabet.
Mashup
En kommenteret Google Maps-satellitvisning kan indlejres på enhver webside. En udvikler skal bare have et bestemt lille stykke JavaScript og indtaste koordinaterne for det sted, der skal vises, sammen med eventuelle annoteringer. Når en browser besøger siden, downloader den disse oplysninger. JavaScript dirigerer browseren til at kontakte Googles server, sende koordinaterne og downloade sektioner af kortet.