打開 Google Earth ，轉動這顆藍星，我們能看到世界上的任何角落。然後，這些圖像又化作我們手機上的應用，在日常生活中指引我們前行。衛星影像就這樣悄無聲息地融入了我們的生活，但很少有人知道，Google 地圖和國内高德地圖的衛星影像背後到底是哪些公司做影像支持的。實際上，這些數據源都指向一家公司——Digital Globe（以下簡稱 DG）。

DG 是商用高分辨率地球影像産品和服務全球供應商，以上我們所熟知的地圖服務中，衛星影像的部分就是由 DG 提供的。Uber 也使用其數據以便于司機更好地尋找到乘客。

高清衛星影像是如何生産出來的？

DG 的地球成像衛星能夠拍攝 50 厘米分辨率或更清晰的圖像。這意味着圖像中每個像素可覆蓋 50 厘米，覆蓋範圍大緻相當于棒球場上一個本壘闆那麼大。這好比從北京香山拍照，能夠看到長江邊上武漢市裡停車場中停泊的汽車。同時拍攝這張照片的衛星正以大約每小時 27000 公裡的速度飛行，這速度相當于在一分鐘内從倫敦抵達巴黎。能在這種情況下，保持衛星相機的平衡，很有挑戰性。

一個新的受火山活動影響而形成的島嶼浮現在日本附近的太平洋海域，科學家們認為這個新的島嶼 Nishinoshima 對新生命在貧瘠土地上繁殖的研究有着重要意義（該照片由 WorldView-2 衛星攝于 2013 年 12 月 31 日）

同時所有衛星影像都在一定程度上受到大氣中霧霾、水蒸氣和微粒物質散射光波的影響。每顆在軌光學衛星都要透過相同的大氣層觀察地球，但由于大氣條件在不斷變化，收集的每個衛星影像所受到的影響也各不相同。而 DG 推出的産品 Atmospheric Compensation （AComp）可使我們透過霧霾看到更真實的世界。

左邊未經處理的圖片顯然是在惡劣的大氣條件下收集到的。我們可以辨别出地面上的物體，但是上空覆蓋的霧霾降低了圖片的質量及其對一些應用軟件的有效利用率。右邊的圖片是經由 AComp 對大氣狀況進行處理後得到的，AComp 通過減輕衛星和地面之間大氣的影響，提高了圖片的質量。

讓我們從另一個角度思考一下。你曾經是否好奇天空為什麼是藍色的？我們往往認為這是理所當然，但是就技術方面而言，天空之所以呈現藍色是因為瑞利散射。在靠近地球時，陽光會與地球大氣中的分子相互作用并發生散射，其包含的各種色光就會散射開來。藍光散射效率更高，因此天空看起來會呈現出藍色。

DG 發射的承載 AComp WorldView-4 衛星

這與衛星成像和 AComp 有什麼關系呢？從地球表面的角度看，大氣層是一道屏障，我們要感謝它為我們所提供的保護。但是從衛星角度看，它則是需要跨越的障礙。當衛星拍攝圖像時，從地面反射的光會受到大氣的影響，進而影響圖像的視覺美感。例如，将一個吸管放入盛滿水的玻璃杯中，并從側面觀察吸管。吸管看起來像彎曲或脫節一樣，因為跟大氣一樣，水可以彎曲、散射或折射光線，這就影響了我們人眼所看到的效果。AComp 可根據不同條件下的大氣散射調整成像效果，從而極大地提高圖像質量。

衛星圖像能做什麼？

除了上文中提及的各類地圖應用中的衛星影像數據源之外，其實 DG 的衛星影像數據庫要比我們想象的大得多。DG 的每顆衛星每天環繞地球運行 16 圈，可以收集 3,000,000 平方公裡的影像。

如果将這些衛星影像拼接起來，僅一天的影像就足以覆蓋印度整個國家。這些衛星晝夜不停地工作，長期以來積累了海量數據。在過去的 15 年裡，他們的圖像庫收集了近 90 PB 數據。如果我們将所有這些信息存儲到 CD 上，然後将這些 CD 首尾相連，長度将相當于從阿拉斯加普拉德霍灣到智利火地島的距離，即 14654 公裡。

根據 DG 中國區域首席代表宋常青介紹，他們儲存了全球每一個地區至少 10 年的衛星影像數據。這意味着，如果你調用 DG 的影像數據庫，能清晰地看出這十年來某個地區的建築物變遷，環境變化等等。

連續數周的大雨導緻洪水和泥石流在馬達加斯加泛濫，緻使 36000 多人失去生命或背井離鄉(該照片由 WorldView-3 衛星攝于 2015 年 2 月 9 日)

這些數據雖然可以供你來懷舊，但其實這些數據更為實用的用法是，給一系列的市政規劃和災害預防提供重要的參考。比如當地震發生的時候，怎樣估算損失，物資如何投放？這些問題的答案都可以從分析曆年來衛星影像的變遷得出。

DG 公司推出了一個“地理空間大數據”平台，叫做 GBDX。它能教計算機自動識别衛星影像中的相關像素，并運用深度學習将這些超大數據進行多層次、複雜的分類。其雲平台系統則會從這個龐大的數據庫中準确地選擇出并分析人們需要的某個點。有了這些數據和深度學習技術，人們不僅能知曉過去和現在某個地點的情況，還能對即将發生的事件進行預測。政府利用這些數據進行市政規劃，基礎設施建設，保險公司利用這些數據做風險評估等等。

“過去有一家做石油運輸方面的公司，他們購買了我們的數據源之後，對之進行了二次開發，将這些數據與 VR 技術相結合起來了，”宋長青告訴钛媒體記者，“我們的衛星圖像是可以 3D 化的，他們将地面上的 3D 影像與其鋪設管道的圖形相結合起來，這樣我們就能看清楚城市裡那些地方有輸油管，這些輸油管大到所有的管道位置，小到每個輸油管的閥門位置，甚至是油管裡輸送的什麼類型的油都能标記出來。位于異地的工程師可以使用 VR 技術，指導當地的工作人員進行維修或者排查風險。”

WorldView-4 拍攝的代代木國立綜合體育館 ，1964 年以及 2020 年東京奧運會的主場

随着通信技術的發展，未來物聯網也會逐漸鋪開來，作為數字化地球基礎的遙感衛星技術将成為智慧城市和物聯網發展的重要支持。當然，未來國内也會有越來越多的民營企業進入到這一領域來。而宋長青則表示，未來遙感衛星有很大的需求，而 DG 坐擁海量的數據以及業内廣泛認可，所以他并不擔心這方面的競争。

而就在上周四（ 3 月 2 日）DG 與全球通信和空間信息解決方案供應商 MDA 公司 (MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd.) 達成了最終合并協議。這兩家公司分别在衛星星座、地球影像數據庫、平台地理空間專業分析能力以及衛星設計制造、雷達監測、地面系統和系統工程設計方面形成互補的關系，投入到未來衛星影像領域的角逐之中。（文章首發钛媒體，編輯/唐植潇）

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