Google Earth軟件終極教程之歷史與背景篇[圖]

Google Earth軟件（以下簡稱『GE』）來源於Keyhole（鑰匙孔）公司自家原有的旗艦軟件。

Keyhole是一家衛星圖像公司，總部位於美國加州山景城(Mountain View)，成立於2001年， 從事數字地圖測繪等業務，它提供的Keyhole軟件允許網絡用戶瀏覽通過衛星及飛機拍攝的地理圖像，這一技術依賴於數以TB計的海量衛星影像信息數據庫－－而這正是GE的前身。

2004年10月27日GOOGLE宣布收購了Keyhole公司，並於05年6月推出了GE系列軟件。整體來說GE和以前的Keyhole並沒有什麼太大的差別（影像數據、功能都差不多，只是界面作了調整）－－但與Keyhole的運營思路不同的是，GOOGLE將最基本版本的GE定義為Free軟件，可以不限時間地自由使用，而相應的Keyhole以前只允許試用7天而已、更嘔氣的是它的試用版面的主界面上一直有個大大的『TRIAL MODE』水印，讓人實在不爽（當時為了避開這個水印還專門弄了一臺極高分辨率的顯示器來用）－－在這二點上的確可以看出GOOGLE公司的遠視之處（當然，二家公司的經濟實力也完全不同，不能就此批評Keyhole太小家子氣）。

GOOGLE EARTH的衛星影像，並非單一數據來源，而是衛星影像與航拍的數據整合。其衛星影像部分來自於美國DigitalGlobe公司的QuickBird（捷鳥）商業衛星與EarthSat公司（www.earthsat.com，美國公司，影像來源於陸地衛星LANDSAT-7衛星居多），航拍部分的來源有BlueSky公司（www.bluesky-world.com，英國公司，以航拍、GIS/GPS相關業務為主）、Sanborn公司（www.sanborn.com，美國公司，以GIS、地理數據、空中勘測等業務為主）等。

說到這裡，簡略介紹一下我們這個世界的商業影像衛星：目前全球衛星影像解析度排名前三的是：美國DigitalGlobe公司的QuickBird（捷鳥）、美國IKONOS及法國SPOT5。其中SPOT5可以提供解析度為2.5米的影像、IKONOS可提供1米左右的影像、而捷鳥就能夠提供最高為0.61米的高精度影像，是全球商用的最高水平。在衛星圖像方面，美國五角大樓每年都會給予其三大主要合作夥伴DigitalGlobe、IKONOS和ORBIMAGE數十億美元的資助，作為回報自然是這些公司的衛星數據將在第一時間交給五角大樓作為軍事應用，而且針對某些敏感區域在規定的時限內不允許商業化。當然，這些公司還是會將限制之外的影像出售，如Keyhole(後來的GOOGLE EARTH) 就是DigitalGlobe的一個買主，而我國很多和DG公司也有業務合作，如筆者在的當地政府就跟該公司購買過本城市的某波段衛星圖像（某個省會城市），整圖大小共6GB多，耗資數十萬元人民幣。另廣東2004年買的某地區共2500多平方公裡衛星影像共耗資146萬元人民幣（捷鳥的多波段彩色合成的現成影像針對大陸地區的價格約是30美元/平方公裡，臺灣地區的價格也是如此。如果是定購的話當然價格會更貴）。如果哪位同學有意向當然也可購買，這些公司在大陸都分別有了代理商，而且GE中也為DG公司的衛星影像銷售埋下了小小伏筆，後詳。

回過頭來繼續介紹一下捷鳥：QuickBird衛星隸屬於美國DigitalGlobe公司，由Ball航天技術公司(Ball Aerospace & Technologies Corp)、柯達公司和空間公司（Fokker Space）聯合研制，於2001年10月18日在美國的Vandenberg空軍基地順利發射昇空送上太空軌道，並於同年12月開始傳回數據。捷鳥衛星從450公裡外的太空固定軌道拍攝地球表面上的地物、地貌等空間信息，最大成圖比例尺可達1?1500至1?2000，其黑白波段的影像分辨率高達0.61米（也就是說一個寬度為61cm的物品，在捷鳥衛星黑白影像中就以一個像素點存在），彩色的分辨率為2.44米，為全球首顆突破1米以下分辨率之商用光學衛星。且QuickBird衛星為太陽同步衛星，平均4?6天即可拍攝同一地點的影像。目前捷鳥2代正在進行改進，以期獲取0.5米分辨率的影像。

GE上的全球地貌影像的有效分辨率至少為100米，通常為30米（例如中國大陸），視角海拔高度（Eye alt）為15公裡左右(即寬度為30米的物品在影像上就有一個像素點，再放大就是馬賽克了），但針對大城市、著名風景區、建築物區域會提供分辨率為1m和0.6m左右的高精度影像，視角高度（Eye alt）分別約為500米和350米。目前提供高精度影像的城市多集中在北美和歐洲，其它地區往往是首都或極重要城市纔提供。中國大陸有高精度影像的地區有：北京、上海、香港（深圳沾邊也有影像顯示，或者說是沾光？）、澳門（珠海和斗門也沾邊）、四川的潼川（即三臺，31°04′ 105°09′）、黑龍江的大慶（46°35′ 125°00′）與宮棚子（45°46′ 124°52′）、新疆庫爾勒（Korla 41°45′ 86°08′），臺灣省已提供的高精度影像地區較多，有10個，每個市都有。PS，說句題外話，為什麼這麼意外會出現潼川、大慶和庫爾勒的高精度影像呢？注意到了麼？裡面分別有大壩、油田與軍用機場。

好啦，GE家族史和背景都說清楚啦，下面我們開始進入上帝的視角－－GE的世界！

附錄1 訪問 http://www.spaceimaging.com/products/ikonos/index.htm 可查看到若乾IKONOS衛星拍攝的影像，最高精度為1m。

IKONOS衛星拍攝的位於巴西和巴拉圭邊界的伊泰普大壩（Itaipu Dam），點擊可查看原圖（2177×1801，1.6MB）

附錄2 捷鳥衛星技術參數

發射時間:2001年10月18日

運載火箭:Delta Ⅱ

發射地點:美國范登堡空軍基地

軌道高度及傾角:450 km 98° 太陽同步

重訪周期:1?3.5天

視角:沿軌道方向和垂直軌道方向均可調整

軌道周期:93.4分鍾

每軌拍攝:約57景

幅寬與圖像大小:主要景幅寬 星下點為16.5 km 可達到的地面寬度 544 km(中心點為衛星地面軌道，最大傾角30°)

定位精度:圓誤差 23 m；線性誤差 17 m(無地面控制點)

傳感器分辨率&光譜波段:全色 星下點 61 cm黑白：445~990 nm多光譜 星下點2.44 m 藍 450~520 nm 綠 520~600 nm紅 630~690 nm近紅外 760~900 nm

數據編碼方式:11 bit/s

衛星姿態控制系統:三軸穩定/恆星跟蹤穩定/慣性平臺/飛輪/GPS

星上存儲器:128 Gbit/s

衛星設計壽命:7年