谷歌地球的高清卫星影像怎么获得的？

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

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