Google Earth w pigułce. Zobacz jak to działa

Google Earth w pigułce. Zobacz jak to działa

Google Earth w pigułce. Zobacz jak to działa
09.11.2010 14:39, aktualizacja: 09.11.2010 15:34

Jeśli nie ma cię w Google, podobno oznacza to, że nie istniejesz. A co można powiedzieć na temat usługi Google Earth?

Widok rozpościerający się z wieży Eiffla na Paryż rzeczywiście jest oszałamiający, ale nie zatrzymujemy się na długo. Chwilę potem ruszamy do Azji, aby szybko przelecieć nad Chińskim Murem - to przecież tylko 9000 km. Po kilkudziesięciu sekundach również i tę wycieczkę mamy za sobą, czas więc udać się na Księżyc, aby zobaczyć z bliska *odcisk stopy Neila Armstronga: wielki krok dla ludzkości, ale w Google Earth tylko małe kliknięcie.*

Bez wątpienia wirtualny globus należy do najbardziej fascynujących, ale też do najpożyteczniejszych programów, jakie kiedykolwiek powstały.

Co to jest Google Earth?

Google Earth to darmowy program generujący na ekranie komputera wirtualny globus. Można na nim oglądać zdjęcia satelitarne, mapy, fotografie terenu, budynki w widoku 3D i wiele więcej. Po wpisaniu celu albo dowolnego adresu na świecie Google Earth zaprowadzi nas do wybranego miejsca, pokazując po drodze widoki dostępne tylko dla ptaków.

Ale podróże po Ziemi to nie wszystko - możemy również:

- zobaczyć zdjęcia, filmy i informacje tekstowe o niemal każdym miejscu na świecie
- opublikować w Google Earth włas­ne zdjęcia, filmy i teksty
- zmienić porę dnia, a tym samym pozycję słońca i wygląd cieni
- sprawdzić aktualną pogodę, włącznie z ruchami chmur
- w wielu miejscach odbyć podróż w czasie, włącznie z oglądaniem historycznych zdjęć lotniczych

Obraz
© 11 września 2001 roku: po ataku terrorystycznym na World Trade Center w Nowym Jorku do nieba wznosi się gigantyczna chmura dymu (fot. www.komputerswiat.pl)

- zapisać film z wirtualnej podróży z komentarzem dźwiękowym
- polatać samolotem śmigłowym lub bojowym odrzutowcem za pomocą zintegrowanego symulatora lotu
- obejrzeć nocne niebo oraz odkryć oddalone gwiazdy i galaktyki za pomocą Google Sky
- jednym kliknięciem myszy przenieść się na Księżyc lub Marsa
- badać życie podwodne oceanów
- zwiedzać ulice miast

Obraz
© (fot. www.komputerswiat.pl)

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Szybki test nowych iPodów na Komputerswiat.pl (wideo)

Obraz

Jak działa Google Earth?

Po wprowadzeniu zadania wyszukiwania, na przykład "plac Zamkowy, Warszawa", zapytanie trafia najpierw do serwera Google. Ten interpretuje zapytanie i przeszukuje swoją bazę danych. Jeśli znajdzie wybrane miejsce, to przyporządkowuje mu współrzędne geograficzne, na przykład współrzędne placu Zamkowego w Warszawie wynoszą 52°14'51'' szerokości geograficznej północnej i 21°00'49'' długości geograficznej wschodniej.

Na podstawie tych danych serwery Google Earth przeprowadzają wyszukiwanie materiałów graficznych, które następnie udostępniane są użytkownikowi. Teraz zaczyna się przelot na warszawską starówkę. Google Earth w zależności od aktualnej wysokości lotu wciąż ściąga nowe zdjęcia. Jeśli użytkownik nie wprowadzi żadnych innych koordynatów, to dolot do celu zakończy się na wysokości około jednego kilometra.

Google Earth rozpocznie teraz ściąganie innych informacji o znajdujących się w pobliżu miejscach: muzeach, atrakcjach turystycznych, restauracjach i kawiarniach.

Obraz
© Kliknij, aby powiększyć (fot. www.komputerswiat.pl)

Google Earth do ściągania informacji i zdjęć wykorzystuje tak zwany caching, czyli technologię tymczasowego zapisywania ściągniętych z internetu danych na komputerze. Jeśli komputer wyświetla oglądany już wcześniej fragment mapy, to użytkownik nie musi ściągać go z serwerów Google przez internet, tylko otworzy potrzebne dane z pamięci operacyjnej lub twardego dysku peceta.

Przykłądowo, pomiary w laboratorium Komputer Świata wykazały, że do obejrzenia widoku na plac Zamkowy w Warszawie z wysokości jednego kilometra potrzebne jest ściągnięcie około 70. kilobajtów informacji. Jeśli natomiast wyszukiwanym miejscem jest Kanał Panamski, to na komputerze wylądują 2 megabajty danych.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Szybki test nowych iPodów na Komputerswiat.pl (wideo)

Obraz

Funkcje i triki

W zależności od wybranej odległości od Ziemi Google Earth pokazuje zdjęcia o zróżnicowanej szczegółowości. Podczas powiększania i pomniejszania (zoomowania) fragmentu zdjęcia karta graficzna oblicza etapy pośrednie. Dlatego nie do każdego poziomu zoomu potrzebny jest nowy materiał fotograficzny. Oprócz tego Google Earth ściąga tylko te części obrazu, które są potrzebne do aktualnego widoku.

Aby dolot do celu przebiegł płynnie i bez oczekiwania, Google Earth i karta graficzna komputera korzystają z kilku sztuczek:

- Filtr graficzny: Kiedy użytkownik obraca dwuwymiarową fotografię, na przykład zdjęcie satelitarne, to stopniowego obrócenia wymagają również pojedyncze punkty obrazu (piksele), a wtedy często zmienia się ich kolor. Kiedy po obrocie zamiast jeziora widać las, to znaczy, że koloru piksela obrazu nie wolno zmieniać gwałtownie z niebieskiego na zielony. Dlatego karta graficzna według wytycznych z Google Earth wylicza kolory mieszane, które najlepiej pasują do obracającego się widoku. Nowoczesne karty graficzne mogą wykonywać biliony takich operacji na sekundę i błyskawicznie na nowo porządkować piksele.
- Mip-Mapping: Przy oglądaniu powierzchni Ziemi pod kątem, widoczny dalej obszar nie musi być wyświetlany z pełną dokładnością. Dlatego też karta graficzna generuje mniejsze wersje obrazu. W ten sposób działanie Google Earth jest nie tylko płynniejsze, ale również powierzchnia Ziemi i wszystkich znajdujących się na niej obiektów po prostu lepiej wygląda.
- Clip-Mapping: Aby ograniczyć apetyt na pamięć, ładowane są zawsze tylko te części obrazu, które są potrzebne do prezentacji aktualnego kąta widzenia. Komputer za pomocą skomplikowanych formuł oblicza, które to są części. Zbędne niewidoczne informacje o obrazie są niejako wycinane - stąd technologia w nazwie ma słowo clip. Dzięki temu Google Earth działa płynnie na komputerach z niemal każdą kartą graficzną.

Skąd pochodzą zdjęcia?

Pierwsze źródło to satelity. Aparaty satelitarne przez cały czas fotografują duże fragmenty powierzchni Ziemi. Głównym dostawcą zdjęć dla Google jest firma DigitalGlobe, która za pomocą trzech satelitów wykonuje zdjęcia Ziemi w wysokiej rozdzielczości.

Należące do DigitalGlobe satelity WorldView okrążają Ziemię na wysokości 49. i 776 km. Jednym zdjęciem potrafią objąć obszar o szerokości 16,4 km i zapisać obraz w pamięci pokładowej o wielkości 275 gigabajtów. Przy czasie okrążenia Ziemi wynoszącym 100 minut jeden satelita może sfotografować codziennie obszar o wielkości do 1 miliona kilometrów kwadratowych, co odpowiada trzykrotnej wielkości Polski. Satelita przesyła zdjęcia na Ziemię drogą radiową z szybkością 800 megabitów na sekundę - to ponad 5,7 GB na minutę.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Szybki test nowych iPodów na Komputerswiat.pl (wideo)

Obraz

Drugie źródło to samoloty i śmigłowce, a ostatnio także urządzenia UAV. Przy dużym przybliżeniu się do powierzchni Ziemi zobaczymy zdjęcia, które zostały wykonane z samolotów, a w nielicznych przypadkach ze śmigłowców. W przeciwieństwie do zdjęć satelitarnych na tych fotografiach nigdy nie widać chmur, ponieważ zdjęcia lotnicze robione są tylko przy dobrej pogodzie. UAV fotografują obszar z raczej niskiej wysokości.

Profesjonalne firmy zajmujące się fotografią lotniczą (GeoContent i Aerowest) do wykonywania zdjęć wykorzystują między innymi średnio- i wielkoformatowe aparaty cyfrowe, takie jak IGI Quattro Digi-CAM. Ten system to kombinacja czterech aparatów, których zdjęcia można połączyć w jedną dużą fotografię. Trik pozwala na uzyskiwanie rozdzielczości do 235 megapikseli. Na pokładzie samolotów na twardych dyskach można zapisać tysiące zdjęć o wielkości ponad 35. megabajtów.

Obraz
© Kliknij, aby powiększyć (fot. www.komputerswiat.pl)

Jaka jest jakość zdjęć?

Jakość zdjęć zależy od sposobu ich wykonania oraz wieku. Nowoczesne satelity, takie jak WorldView, fotografują zdjęcia z rozdzielczością pół metra. To znaczy, że jeden punkt przedstawia około pół metra kwadratowego powierzchni Ziemi.

Jednak w tej połowie metra kwadratowego nie da się rozpoznać żadnych szczegółów, bo punkt zawiera tylko jeden kolor.

Aparaty starszych satelitów dostarczały mniej szczegółów. Pierwszy satelita LANDSAT eksploatowany od 197. roku miał na przykład rozdzielczość zaledwie 80 metrów. Najnowszy satelita (LANDSAT 7, od 1999 roku) o rozdzielczości 30 metrów dostarcza do Google Earth bardziej wartościowego materiału.

Zdjęcia lotnicze wykonywane z samolotów osiągają rozdzielczości do 3 centymetrów na piksel - od 1. centymetrów można już rozpoznać pojedynczych ludzi, ale bez identyfikacji twarzy. Szczegółowość zależy naturalnie od wysokości lotu.

Które obszary mają najlepsze zdjęcia?

Google Earth potrafi wyświetlić każdy zakątek Ziemi, ale jakość materiałów jest bardzo zróżnicowana. Cały świat objęty jest zdjęciami o rozdzielczości 15 metrów. USA i Europa Zachodnia mają lepsze zdjęcia - tutaj regułą jest dokładność poniżej jednego metra.

W metropoliach i dużych miastach dzięki szczegółowym fotografiom lotniczym osiągają rozdzielczości do 3 centymetrów. To pozwala już na przykład na rozpoznanie piłeczki na rakiecie do tenisa stołowego.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Szybki test nowych iPodów na Komputerswiat.pl (wideo)

Obraz

Skąd pochodzą zdjęcia Księżyca, Marsa i oceanu?

O ile znajdujące się w Google Sky zdjęcia odległych galaktyk pochodzą wyłącznie z teleskopów, to Google Moon i Mars korzystają z zasobów amerykańskiej agencji kosmicznej NASA. Podwodne zdjęcia oceanu to wkład Marynarki Wojennej USA i badawczych łodzi podwodnych.

Google Sky to interaktywne planetarium na komputerze. Wyświetla szczegółowe obrazy licznych obiektów niebieskich. Zdjęcia pochodzą między innymi z teleskopu Hubble'a, inne dostarczył na przykład 2,5-metrowy teleskop Solan Digital Sky Survey (SDSS) w Nowym Meksyku. Aparat teleskopu wykorzystuje ponad 3. matryc (CCDs) o rozdzielczości 2048x2048 pikseli (4,2 megapiksela). Te specjalne matryce ze względu na wysoką czułość nadają się do wykonywania zdjęć obiektów o małej jasności. Postępując za obrotem kuli ziemskiej, kamera przeczesuje niebo wąskimi paskami. Podczas jednej nocy w ten sposób jest w stanie zgromadzić około 20 gigabajtów materiału zdjęciowego.

Obraz
© (fot. www.komputerswiat.pl)

Serwis obejmuje wprawdzie całą powierzchnię Księżyca, ale najlepsze zdjęcia pochodzą z miejsca lądowań amerykańskich misji Apollo. Zdjęcia, filmy, wywiady z astronautami, przekroje wysokościowe powierzchni Księżyca i trójwymiarowe modele wyposażenia technicznego sprawiają, że wycieczka na Księżyc stanie się niezapomnianym przeżyciem. Wiele miejsc lądowań misji Apollo ma doskonałe fotografie kolorowe, niektóre nawet jako 360-stopniowe panoramy. Dzięki temu możemy dowiedzieć się, co widział astronauta Neil Armstrong z Apollo 11. kiedy 20 lipca 1969 roku jako pierwszy człowiek postawił stopę na Księżycu

Obraz
© (fot. www.komputerswiat.pl)

Z Google Zanurzmy się w Google Ocean: również pod wodą znajdziemy trójwymiarowe modele, na przykład batyskafu badawczego Trieste. Podwodne krajobrazy Google Ocean powstają za pomocą barymetrii. Poziom morza nad podmorskimi wzniesieniami jest o kilka centymetrów wyższy niż nad miejscami głębszymi. Radarowe satelity są w stanie zarejestrować takie różnice. Z tych danych połączonych z pomiarami echa sonarów można obliczyć dokładne profile głębokościowe oceanu.

Obraz
© (fot. www.komputerswiat.pl)

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Szybki test nowych iPodów na Komputerswiat.pl (wideo)

Obraz

Na ile aktualne są zdjęcia?

Kiedy w Google Earth zbliżymy się do Ziemi na odległość kilku kilometrów, to na lewym dolnym skraju ekranu zobaczymy datę wykonania zdjęcia. Według Google większość zdjęć ma od roku do dwóch. Faktycznie jednak obok absolutnie aktualnych fotografii możemy natrafić na zdjęcia wykonane ponad dziesięć lat temu. I tak zdjęcia większości polskich dużych miast mają nie więcej niż trzy lata, ale w niektórych mniejszych miejscowościach zdjęcia mają sześć, a nawet osiem lat.

Google Earth może informować nas o nowo dodanych mapach - musimy tylko zainstalować gratisowe rozszerzenie.

Ile danych znajduje się na serwerach Google Earth?

Ilość danych na serwerach Google Earth szacuje się na kilkaset terabajtów samych zdjęć. Tylko wykonane z dokładnością do 30 metrów zdjęcia pochodzące od firmy TerraMetrics zajmują w sumie 3,6 terabajta pamięci. Chodzi tutaj o 2313. zdjęć zarejestrowanych przez satelitę LANDSAT 7. Firma Google nie wypowiada się na temat powierzchni dyskowej, którą zajmują wszystkie wykorzystywane przez Google Earth mapy.

Czym Google Earth różni się od Google Maps?

Zarówno serwis internetowy Google Maps, jak i aplikacja Google Earth bazują na prawie identycznych danych. Od 2. kwietnia 2010 roku w Google Maps znajduje się nawet funkcja Goo­gle Earth, która umożliwia trójwymiarowy widok Ziemi w przeglądarce internetowej. Oprócz tego w Google Maps można wyświetlać również informacje dodatkowe, takie jak hasła z Wikipedii, umieszczone na mapie przez innych użytkowników zdjęcia i filmy oraz widoki z kamer internetowych. Oglądanie kosmosu, wycieczki na Księżyc i na Marsa oraz historyczne zdjęcia lotnicze są natomiast dostępne tylko w programie Google Earth.

Polecamy w wydaniu internetowym komputerswiat.pl: Szybki test nowych iPodów na Komputerswiat.pl (wideo)

Obraz
Źródło artykułu:Komputer Świat
Oceń jakość naszego artykułuTwoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
Wybrane dla Ciebie
Komentarze (3)