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泄漏机密? 谷歌地球引发数字世界的纷争

Google earth自推出后一直被人怀疑有泄密可能,但可以断定,在未来,清晰的卫星图片、交互式操作将可以让人们浏览到地球上任何一个角落。虽然Google Earth声称,他们的照片都来源于民用卫星而非军用卫星,照片上所曝光的军事基地仍然人们感到震惊。 ...

作者:周亦舟来源:新知客|2007年09月30日

Google earth自推出后一直被人怀疑有泄密可能,但可以断定,在未来,清晰的卫星图片、交互式操作将可以让人们浏览到地球上任何一个角落。虽然Google Earth声称,他们的照片都来源于民用卫星而非军用卫星,照片上所曝光的军事基地仍然人们感到震惊。

 

事情开始上升到了阴谋论。2007年7月,美国科学家原子能信息计划的负责人汉斯-克里斯腾森(Hans Kristensen)通过Goole earth搜索的时候,发现了中国晋级战略核潜艇。图片上显示的拍摄时间是2006年底,潜艇停留在中国小平岛潜艇基地,照片上可以看到潜艇长度约在7.5米,并且可以看到专为核单核导弹设计的大型发射仓。

因为这件事情,Google earth到底存不存在泄密再次引起人们的争论。有人直指Goole earth的推出就是美国军事策略上的一项阴谋。中国国家测绘局行业管理司地图管理处处长程军在看完地图后认为,Google earth提供的这些卫星图中除了民间建筑,还出现一些涉及国家机密的建筑。

然而在讨论此事之前,先得弄清楚泄密的定义。因为按照google公司的声称,其照片渠道都是来源于民用卫星,而且更重要的是,那些照片并不是实时照片。军事上的行动往往对实时要求严格。

但一般而言,只要卫星照片的分辨率在30米以下就可以发现港口、基地或舰船等较大目标,而像港口、基地这些受时间的影响不大。此外,3到7米的分辨率就可以发现像雷达、小股部队、导弹基地等较小目标。换言之,这些卫星照片依旧有军事价值。

Google earth不仅让中国军方烦恼。2007年初,驻伊拉克的英军突袭当地武装分子的住所,他们在缴获的文件中发现打印出来的Google earth卫星地图,这些图片详细标明了巴士拉英军驻地里的建筑物和易受攻击的区域。

而美国空军情报、监察与测绘部的负责人也表示,Google earth所提供的数据已经对美国安全领域造成严重威胁,因为以前由重兵把守的秘密场所,现在每个人都能轻而易举地通过电脑访问到了。

从军方到民间

每个人都能轻易访问到地球的任何一个角落,这就是“数字地球”的真谛。通俗地讲,数字地球就是用数字的手法,将地球、地球上的活动以及整个地球环境的变化装入电脑中,并实现网上流通。对于真正的数字地球来说,其精髓是每个人都能访问地球的各个角落,全球的使用者构成另一个意义的地球。

“数字地球”最早是由美国副总统戈尔在1998年加利福尼亚科学中心开幕典礼上所提出来的概念,其中有着军事上的考虑。而对于Google earth来说,它本身的确与军用领域有着一些联系。Google earth的前身是Keyhole,而开发者最初的目的是为军用领域做应用软件。

但是这个行业发展并不快,虽然从某种意义上来说,它符合“数字地球”的一些基本要求:比如数据的获得方式,对数据的分析与掌握。但是与"数字地球"截然不同的地方在于,这些数据是秘密的。

身为Keyhole所用到的数据都是国家机密,无法对外公开。因此当初Keyhole那些技术人员认为,不如将这些技术转型到民用领域,这样既能够获利,也能够满足更多人们的需求,每个人都能从中获益。而且随着个人电脑性能的日益增强,网络带宽的扩展,这个全球浏览地球的时代显得越来越接近。

一直到Google公司收购了Keyhole,在资金上已经不用担心的技术人员开始大展拳脚,之后就是人们都熟悉的Google earth。从Goole earth推出开始,其产品就一直处于广大民众的关注之中。虽然指责声不绝于耳过,但从另一方面来说,这个产品一直受到人们的关注、热爱与追捧,可以看出我们对于了解自身所在的这个地球的热情,其实比我们想象的还要大。

数字地球的基础

数字地球侧重于地球空间信息科学,主要是将地表数字化,而航空摄影与航天遥感则是地表数字化的核心。其中最基础的技术是“3S”技术以及相关集成。“3S”是一个统称,它包括:全球定位系统(GPS),地理信息系统(GIS)以及遥感技术(RS)。

全球定位是利用人造卫星进行点位测量的导航技术的一种。而遥感技术顾名思义,是指通过某种遥感装置,能够在不与研究对象直接接触的情况下来获得其特征信息。地理信息系统包含比较复杂,它是随着计算机技术和地理科学的发展而发展出的一门学科。如果说到地理信息系统,则需要从计算机辅助设计技术(CAD)说起。

在计算机发展史上,CAD的出现可谓是一件创举,它使得人们能够用计算机来处理图形数据。打个简单的比方,在CAD中,组成简单的图形元素有点、线或者多边形。那么如果画出一个图形,比如画一个点,以这点为起始点,画出一条线,穿越一个多边形。如果这个点代表广州,线代表九广铁路,多边形代表广东省的省界,那么这个图形的意思就是九广铁路从广州出发,穿过广东省,到达九龙。

如果用计算机把这些数据管理起来,那么这就是一个小型的地理信息系统。在实际应用中,一个地理信息系统可能会包括数十万个多边形、线、点,并且需要计算和管理它们之间的对应关系。将这三者合在一起,就是数字地球的技术核心。

卫星通过全球定位系统找出目标,遥感技术通过观测电磁波,从而辨别与分析地表的目标。集成的地理信息系统软件则负责将遥感数据组织管理以及分析。这三个环节缺一不可,环环相扣,共同构成了数字地球。

未来发展趋势

所以没有单独的一个政府、企业能够从事这项工作。如果要建构一个全球性的网络,那么它需要成千上万的组织以及多国政府来进行协助。

但并不代表数字地球就是一个无利可图的事项。因为对于数字地球,其关键且构成基础就是数据。打个比方,虽然作为数字地球的数据是公开信息,然而从Google earth中,一个普通读者是导不出数据的。一个技术人员利用地理信息系统可以获得数据,但是能使这种专业软件的用户并不太多,专业地理信息系统软件用户只有一百万左右,但这个世界有六十多亿人。那么为了获得数据,买方就不得不付款来购买相关信息。

数字地球所需要的数据肯定是大规模的存储,而且卫星每天都会产生大量相关地球的信息。目前存储这些海量数据的数据库主要是分布在各个国家,由不同国家的有关机构建库和管理。到目前为止,国际广域网还不能满足数字地球的需要,因此美国白宫的NGI(Next

Generation Internet)计划就是打算将目前因特网的传输速率提高到100~1000倍。

高分辨率的卫星影像也是未来需要发展的,由于数字地球主要来自对地观测,高分辨率的图像无论在军事还是民用领域上都会占尽先机,现在民用卫星提供的数据是构成数字地球最基本的空间数据。而中国目前在此方面与美国以及欧洲尚存在较大差距。

虚拟现实技术是数字地球概念提出的依据,该技术是通过系统产生一个虚拟环境,然后用户可以依靠计算机进入一个虚拟的环境,然后进行相关操作。而虚拟现实技术的发展,必须依赖于大容量的存储,快速的数据处理以及宽频信息通道的技术支持。

亲民版数字地球:电子地图

我打开电脑,在数字地球上找到想去的博物馆,接着我用鼠标选定展览馆,利用按钮随心所欲地放大或者缩小,通过声音、影像和动画,我和亲身在博物馆游览的那些游客感觉并没有什么不同。

由于技术的要求,以上场景现在还无法在大众普及,然而在现在,另一种亲民简略版的数字地球已经步入大众视野之中,那就是电子地图。虽然电子地图在功能上偏于简单,以及目的特定,但是它可以看作是未来数字化的一个前奏,通过它我们可以对数字地球进行一次实用性的体验。

电子地图的应用应该从二十世纪九十年代初就开始使用,但当时应用范围不广,大多是企业内部应用。由于网络发展,电子地图逐渐与网络结合,并为广大用户接受。而电子地图与搜索引擎的结合,在另一方面开始体现出其背后的巨大商机。到目前为止,无论是Google earth还是百度地图,它们已经步入人们生活,并在潜移默化中改变了人们的出行习惯。将来我们会像接受电脑、电话一样,将数字地球视为生活中不可缺少的一部分。

链接

采访1

采访对象:杨永武 IT高级咨询顾问,Google earth爱好者与使用者。

采访者:《新知客》杂志 张帆

Q:当初Google决定做Google earth的原因是什么?

A:商业目的,就像当初的铱星公司一样。其实Google earth推出了好几个版本,除了给普通用户提供的免费版本,还有付费版本。Google earth的升级版提供了数据导入,而且还有一个版本是PRO版,这个版本主要针对专业人员与商业用途,也是盈利的所在。Google earth

PRO版主要可用于区域调查和表述,比方说,如果输入目的地地址,那么Google earth PRO可以用3D模式显示从出发地到目的地,沿途的商业机构、学校、商场。

Q:Google earth项目在推出后就被人怀疑引起了军事上的泄密,那么Google公司有没有可能会迫于压力而关闭这项业务?

A:不会的。因为Google earth用的都是民用卫星数据,军用卫星的照片会比这些清楚的多。Google earth能够拍到的照片,军用卫星肯定比它清晰很多倍,不存在泄密的。

而且Google earth是为了商业目的推出的,它的pro版本就非常有实用价值。联合国就曾经用Google earth来完成一些任务,刚果的维和任务就是一个例子。

Q:目前中国有没有类似数字地球的业务?

A:百度虽然有推出电子地图,但是要做到像Google earth这种程度,我没听说过。因为目前中国的军用卫星只有那样的程度,如果没有高分辨率卫星,不会竞争过Google的。当然,也不排除合作的可能性。

采访2

采访对象:中国测绘科学研究院副研究员 常晓涛

采访者:《新知客》编辑 张帆

Q:如果要建构数字地球,那么需要应用一个全球统一的参考椭球系与相对应的地心坐标。比如统一的高度基准和重力测量基准,能否解释一下何谓统一的高度基准与重力测量基准?

A:基准就是测量的标准,高度基准就是用来测量高度的基准,而重力测量基准也就是测量重力的基准。之所以要统一,是因为全球各个地方的基准并不一样。

打个比方,一般测量高山是以海平面为基准,但是如果有一个水管,将美国的海和中国的海连在一起,那么就会出现虹吸状态,因为它们水位并不相同。所以在全球统一的时候,就需要考虑到这些情况。实现统一的基准,有个方法就是让卫星绕着地球,然后通过卫星来测量各处的重力状态,然后将这些变化考虑进去。

Q:中国是什么时候提出的数字地球的构想呢?

A:中国并没有明确提出这个构想,这一切都是一个水到渠成的过程。首先是技术发展到一定程度,然后随之发现,这些都为数字地球打下了基础。在美国是戈尔首次提出了这个概念,但是中国没有明确提出过,都是技术最终带动了数字地球的形成。

Q:能不能描述一下数字地球将来会对中国产生的影响?

A:从小的方面来说,会对人们生活有很大帮助。比如我如果要去广东,那么我可以事先通过数字地球查一下当地的交通、天气、住宿等情况。而且假如我要查看城市的街道或者是地球内部结构,我就可以通过数字地球,非常逼真地看到这些难以在现实生活中直观的事情。它可以为人们提供一种有效、方便而且直观的检索手段。

从大的方面来说,数字地球对全球信息产业具有很重要的作用。在国防建设上数字地球也将会起到非常大的作用。而且未来在生态环境、气候变化等预测上,数字地球会发挥越来越大的作用。

Q:中国在数字地球上的建构目前和世界存在怎样的差距。

A:卫星的分辨率不够高。此外就是测绘技术上的差距。不过目前我国在测绘技术上已经有了比较创新的进步,与美国的差距也正在缩小中。(

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