Времена, когда мы были вынуждены спрашивать дорогу у незнакомцев, давно позади. Картографические сервисы год от года растут и совершенствуются, облегчая жизнь миллионам автовладельцев и любителей пеших прогулок.

Человечество нуждалось в картах всегда. Появившиеся в период Великих географических открытий компас, телескоп, секстант и другие навигационные приборы позволили изучить и нанести на бумагу тысячи географических объектов. Именно середину прошлого тысячелетия принято считать расцветом картографии. Примерно в то же время были изобретены основные картографические проекции, математические методы и принципы построения карт. К началу ХХ века белых пятен на карте мира практически не осталось, но все-таки точность фиксации большинства объектов оставляла желать лучшего.

Новый этап в развитии картографии начался благодаря появлению аэросъемки местности, а позже – спутниковых систем. Спутниковые снимки открывают перед современными картографами широчайший спектр возможностей. Помимо данных о рельефе, снимки спутников помогают строить стереоизображения, создавать цифровые модели местности, определять смещение и деформацию объектов и так далее.

Спутники регулярно передают терабайты данных в нескольких спектрах, включая видимый и инфракрасный. Информация из невидимого для глаза человека спектра позволяет отслеживать изменения рельефа, состояние атмосферы, океана, появление пожаров и даже рост сельскохозяйственных культур.

Данные со спутников принимают и обрабатывают непосредственно их владельцы или официальные дистрибьюторы, такие как DigitalGlobe, Airbus Defence and Space. На основе данных системы Global Land Survey (GLS), получаемых преимущественно от проекта Landsat, было создано множество различных сервисов. Landsat – это проект по получению спутниковых фотоснимков планеты Земля; спутники Landsat делают снимки всего земного шара в реальном времени с 1972 года. Именно этот проект остается для всех картографических сервисов главным источником информации при проектировании карт мелкого масштаба.

Спутниковые снимки предлагают широкий спектр данных обо всей земной поверхности, но обычно компании закупают фотографии и данные избирательно, для отдельных территорий. Для густонаселенных районов изображения детализируются, а для менее населенных – снимаются в низком разрешении и в общих чертах. В районах с облачностью спутники делают снимки несколько раз, пока не добиваются желаемого результата.

На основе спутниковых снимков и замеров местности создаются векторные карты, которые потом продаются компаниям, печатающим бумажные карты или создающим картографические сервисы (GoogleMaps, Яндекс.Карты). Однако только спутниковых снимков для создания современных онлайн карт недостаточно.

В теории для того, чтобы создать векторную карту, нужен лишь снимок со спутника и графический редактор или сервис, с помощью которого можно срисовать с изображения все объекты. Но на деле данные реальных объектов на поверхности земли почти всегда отличаются от цифровых данных. Искажение происходит из-за того, что все спутники фотографируют под углом к Земле на большой скорости. Поэтому в последнее время для уточнения местоположения объектов стали использовать фото- и видеосъемку, и даже трекинг автомобилей. Давайте посмотрим, как решает эту проблему наиболее популярный на сегодня картографический сервис GoogleMaps.

Используемая сервисом технология Street View позволяет пользователям виртуально “побродить” по трехмерной проекции города или отдельной улицы. Такая функциональность достигается при помощи кругового фотографирования местности специальным оборудованием в режиме реального времени. Во время съемки устройство автоматически регистрирует плоские поверхности, например, фасады зданий. Именно поэтому в Street View присутствует возможность выбора более удачного ракурса для просмотра объекта.

Для создания карт Google использует 65-мегапиксельную камеру с 15 линзами. Когда сервис был на стадии разработки, команда упаковала несколько компьютеров в багажник внедорожника, а камеры, оптику и GPS-навигатор закрепила на крыше автомобиля.

За всю историю существования Google Maps автомобили Street View проехали 8 миллионов километров, что равняется примерно 200 оборотам вокруг Земли. Кроме автомобилей, для создания карт Google использует снегоходы, специальные трехколесные велосипеды и даже животных.

А сколько же «весят» эти карты? На серверах Google Maps хранится 20 петабайт данных, что приблизительно равно 21 миллионам гигабайт или 20 500 терабайт. В Google Maps доступны 20 уровней масштабирования; минимальный уровень ограничен 10 метрами, максимальный составляет 10 000 км.

Карты обновляются каждые две недели, однако у интернет-гиганта нет четкого графика обновления, поскольку может помешать внезапное изменение погодных условий или пробки на дорогах.

Не секрет, что Google выполняет все требования спецслужб по закрытию секретных объектов. Издание IT Security опубликовало довольно длинный перечень таких мест в материале под названием «51 вещь, которую нельзя увидеть в Google Maps». Изображения этих объектов на карте размыты и искажены. Вот некоторые из этих локаций:

- королевская резиденция в Нидерландах (комплекс сооружений, принадлежащих королевской семье);

- искусственное водохранилище в Южной Каролине (США), которое обслуживает энергетическую компанию Дюк;
- японский аэропорт Минами Торишима, используемый военно-морскими силами;

- зона военного полигона в штате Юта (США), где проходят испытания биологического и химического оружия;

- Корнельский университет комбинированного производства тепла и электроэнергии в городе Итака, штат Нью-Йорк (США), где разрабатываются высокотехнологичные экологические способы производства электроэнергии из природного газа.

В 2009 году один из британских пользователей наткнулся в Google Maps на несуществующий город Арглтон в графстве Ланкашир, что на северо-западе Англии. Эксперты полагают, что в Google могли специально поместить на карту такой «город-призрак», чтобы отслеживать попытки нарушения авторских прав. Известны случаи, когда картографы специально помещали на схему выдуманные улицы.

Ежедневно все пользователи Google Maps и Google Earth тратят более 1 миллиона часов на просмотр географических материалов. В Соединенных Штатах, Великобритании, Австралии, Новой Зеландии, Франции, Канаде, Ирландии и Нидерландах с помощью Google Maps можно виртуально посетить 156 музеев и других общественных мест.

Pegman – гид по Google Street Viewкак правило, виден пользователю в виде желтого человечка. Однако иногда он может принимать и другое обличье. Например, в Леголенде (парк развлечений, построенный из конструктора Lego), он предстает в форме лего-человечка, на Гавайях – в виде серфингиста, а в Антарктиде – в облике пингвина. На маршруте самой известной и престижной велогоноки «Тур де Франс» Pegman движется на велосипеде.

Прогресс не стоит на месте, и картография не является исключением. Уже сейчас создаются сервисы на основе машинного обучения и нейронных сетей, которые способны самостоятельно добавлять объекты, определять густонаселенные территории и делать анализ карт. Вполне возможно, что скоро редактировать карты в OSM людям не придется совсем. Картографы считают, что будущее за автоматическим созданием карт, где машинное зрение будет использоваться для моделирования объектов с точностью до сантиметра.