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Google Earth
Tapez 77 Massachusetts Avenue 02139 dans Google Earth et vous verrez le Great Dome du MIT dans toute sa splendeur. Cliquez sur un bouton pour effectuer un zoom arrière et vous verrez bientôt la capitale de l'État, le célèbre pont Zakim et peut-être un autre collège en amont de la rivière. (Regardez une démonstration vidéo.) Ces images, qui sont partagées par Google Maps, sont en fait une combinaison de photos aériennes et d'images satellite – et beaucoup de post-traitement. Examen de la technologie a interviewé des ingénieurs de Google et de DigitalGlobe, la société qui fournit les photos satellites de Google, et a fait un peu de rétro-ingénierie pour comprendre comment cela fonctionne.
Crédit : Bryan Christie
Cette histoire faisait partie de notre numéro de novembre 2007
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1. Imagerie haute résolution
En passant au-dessus de nos têtes à une altitude de 450 kilomètres, le satellite QuickBird de DigitalGlobe photographie la surface de la planète. Le satellite peut prendre des instantanés d'environ 16,5 kilomètres carrés ou des bandes d'enregistrement, qui mesurent 16,5 kilomètres sur 330. La résolution moyenne est d'environ 60 centimètres carrés par pixel si le satellite regarde droit vers le bas, ou moins s'il regarde de biais. Mais parce que le satellite ne fait que 15 orbites par jour, et parce qu'il y a une énorme concurrence pour son appareil photo, la plupart des régions de la planète n'ont pas été photographiées à haute résolution. (Essayez simplement de regarder Hazelton, WV, dans Google Earth.) Les données à basse résolution sont fournies par d'autres satellites, comme le Landsat-7, qui a photographié la planète entière à une résolution de 15 mètres. Les informations sur la position absolue d'une image sont capturées à l'aide du GPS.
Multimédia
Vidéos de scènes de Google Earth.
Photos de Google Earth.
2. Station au sol et post-traitement
Le satellite stocke l'image, puis l'envoie à la station au sol de DigitalGlobe en Norvège ou en Alaska lorsqu'elle passe au-dessus. Les données sont ensuite acheminées vers un centre de données au Colorado, où les différences d'angle photographique sont corrigées et les images sont mappées sur un modèle d'élévation numérique en 3D. Ce processus, appelé orthorectification, empêche les éléments au sommet des collines et des montagnes d'être étalés ou placés aux mauvais endroits. Enfin, l'image est rééchantillonnée afin que ses pixels soient alignés avec la grille latitude-longitude. (Le modèle numérique d'élévation permet à Google Earth d'incliner le sol pour des vues réalistes du Grand Canyon [vidéo] et du mont Everest [vidéo].)
3. Photographie aérienne
De nombreuses zones de grand intérêt, comme Boston et San Francisco, sont également photographiées par avion ; Les toits ouvrants des voitures, les lampadaires et même les personnes sont clairement visibles sur les photos résultantes. Comme il le fait lors de la photographie satellite, le GPS fournit des informations de position absolue ; les photographies aériennes peuvent être davantage alignées à l'aide de points de repère. Certaines villes, comme Bergen, en Norvège, ont pris leurs propres photos et les ont données à Google afin que les vacanciers et les investisseurs immobiliers puissent avoir une meilleure vue.
4. Pyramides numériques
Google stocke les données de DigitalGlobe et d'autres sources dans une base de données géographique massive classée par latitude et longitude. De multiples images de chaque partie du monde sont ensuite générées, à différentes résolutions, et ces images sont organisées en pyramides de données. Les serveurs de Google peuvent ainsi envoyer une image d'un endroit particulier, à un grossissement particulier, à un utilisateur de Google Maps ou de Google Earth, avec très peu de retard.
5. www.google.com/maps
Exécutée dans un navigateur Web, l'application cliente Google Maps contient plus de 200 kilo-octets de code JavaScript compact et obscurci qui est téléchargé lorsque le navigateur affiche la carte pour la première fois. L'application détermine quelle partie de la pyramide doit être affichée ensuite et la demande à l'aide d'une commande HTTP get standard, la même commande que celle utilisée pour télécharger des pages Web et des images à partir de n'importe quel serveur Web. Les images sont stockées dans le cache du navigateur et affichées lorsque l'utilisateur fait défiler jusqu'à la zone demandée, effectue un zoom avant ou arrière. Le navigateur supprime automatiquement les images du cache lorsqu'elles ne sont plus nécessaires.
Annotation
Des fournisseurs d'informations respectés comme Géographie nationale et les membres de la communauté Google comme votre tante Betty peuvent fournir des couches de données supplémentaires liées à des emplacements géographiques particuliers. Ces informations sont également stockées sur des serveurs de Google et ailleurs sur Internet. La liste de toutes les couches disponibles apparaît en bas à gauche de la fenêtre de l'application Google Earth ; cocher une case fait que l'application demande aux serveurs toutes les données de couche pour la zone géographique qui est à l'écran et superpose les données sur le paysage.
Écraser
Une vue satellite annotée de Google Maps peut être intégrée à n'importe quelle page Web. Un développeur doit simplement obtenir un petit morceau de JavaScript et entrer les coordonnées de l'emplacement à afficher, ainsi que des annotations. Lorsqu'un navigateur visite la page, il télécharge ces informations. Le JavaScript demande au navigateur de contacter le serveur de Google, d'envoyer les coordonnées et de télécharger des sections de la carte.