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| 本文作者： 貝爽 | 2020-09-17 18:34 |
記錄一座城市的歷史有幾種方式？
可能你會想到文字，圖片或者錄視頻，而谷歌卻提供了一種更具『穿越感』的方式—3D重建。
近日，谷歌研究團(tuán)隊利用3D重建了20世紀(jì)40年代的曼哈頓切爾西街景，而這一功能的實現(xiàn)利用的是一款名為Kartta Labs工具。
Kartta Labs是一個基于Google Cloud和Kubernetes的可擴(kuò)展系統(tǒng)，它可以根據(jù)歷史地圖和照片重建過去的城市面貌。
現(xiàn)在這項系統(tǒng)已經(jīng)被谷歌正式開源，人人皆可使用它來記錄生活。
在數(shù)字檔案館收集歷史地圖的嘗試一直存在，相比之下，Kartta Labs不僅是簡單的數(shù)據(jù)收集，而是在時空中呈現(xiàn)地圖，即利用人工智能創(chuàng)造3D視覺。
具體來說，Kartta Labs系統(tǒng)主要包括三個模塊：
時間地圖服務(wù)器（A Temporal Map Server）：用于顯示地圖隨時間變化的動態(tài)過程。
眾包平臺（ A Crowdsourcing Platform）：允許用戶上傳城市歷史地圖，并將其與真實世界的地圖坐標(biāo)相匹配（地圖校正和矢量化）。
3D平臺（3D Platform）：利用深度學(xué)習(xí)從相關(guān)數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并重建建筑物，以實現(xiàn)3D視覺體驗。
眾包平臺，其切入口是Warper，Warper是基于MapWarper的開源Web應(yīng)用程序，它允許用戶上傳地圖的歷史圖像，并通過在歷史地圖上找到控制點，以及與基礎(chǔ)地圖相對應(yīng)的點來進(jìn)行地理位置校正。
用戶上傳掃描的歷史地圖后，Warper會從地圖中提取文本信息，并對地圖的地理位置做出最佳猜測。（此猜測只是大致確定其位置范圍，允許用戶進(jìn)行參考和調(diào)整。）
在手動放置歷史地圖和參考地圖上的成對控制點后，應(yīng)用程序使用地理參考點來調(diào)整圖像，使其與參考地圖對齊。
Warper使用許多開源地理空間庫和技術(shù)作為Ruby on Rails應(yīng)用程序運行，包括但不限于PostGIS和GDAL。它可以將生成的地圖導(dǎo)出為PNG，GeoTIFF或其他格式。
Warper還運行柵格圖塊服務(wù)器，該服務(wù)器在URL處提供每個經(jīng)過地理校正的地圖。該柵格圖塊服務(wù)器用于編輯應(yīng)用程序中，將地理校正后的地圖加載為背景。
時間地圖服務(wù)器，其核心編輯器是開源Web的另一個應(yīng)用程序，它是OpenStreetMap編輯器的自定義版本。該程序支持時間維度，并與Kartta Labs套件中其他應(yīng)用程序的集成。
編輯器允許用戶加載經(jīng)過地理校正后的歷史地圖，并支持跟蹤其地理特征（例如，以矢量格式構(gòu)造建筑，道路等）。
矢量格式提取的幾何圖形以及元數(shù)據(jù)（如：地址，名稱以及開始或結(jié)束日期）都存儲在地理空間數(shù)據(jù)庫中，可以對其進(jìn)行查詢，編輯，樣式化并呈現(xiàn)到新地圖中。
帶時間滑塊的曼哈頓切爾西鳥瞰圖
最后，時間地圖前端Kartta（基于Tegola）可視化矢量圖塊，可以使用戶在時空上瀏覽歷史地圖。
3D曼哈頓切爾西街景
Kartta的工作方式與常用的地圖應(yīng)用程序（如，Google Maps）一樣，不同的是，它還具有時間滑塊，因此，用戶可以選擇要查看的地圖年份，并通過移動時間滑塊，查看地圖中的建筑或道路等要素如何隨時間而變化。
據(jù)了解，去年在國際人工智能地理知識發(fā)現(xiàn)研討會上，Kartta Lab系統(tǒng)的研發(fā)首次被提出。
需要說明的是，Kartta Lab不僅用于提升個人“時間旅行”的體驗，而其初心是為了讓世界歷史地圖更易于使用和呈現(xiàn)。
根據(jù)谷歌研究團(tuán)隊介紹，歷史地圖是一種查看不同時間狀態(tài)下谷歌地圖（Google Earth）圖像的方法，它有助于確定文化和社會趨勢，不僅是個人研究的寶貴資源，也是規(guī)劃和推廣的重要資源。
十多年前，美國前副總統(tǒng)阿爾·戈爾（Al Gore）曾利用谷歌地圖歷史圖片展示了極地冰川的融化過程。
如前所述，Kartta Lab系統(tǒng)不僅局限于歷史地圖數(shù)據(jù)的收集，而是通過3D模型在時空中進(jìn)行呈現(xiàn)。
接下來，谷歌研究團(tuán)隊即將推出的3D模型將重建歷史建筑物更詳細(xì)、完整地3D結(jié)構(gòu)。該模塊將圖像與地圖數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，并在存儲庫中進(jìn)行重組，最后在具有時間維度的歷史地圖上進(jìn)行渲染。
不過，Kartta Lab工具也存在很多需要完善的空間，如谷歌團(tuán)隊高級軟件工程師雷蒙德·基弗利斯（Raimondas Kiveris）在博客中寫道，“我們開發(fā)了上述工具，以眾包和開源的形式對外呈現(xiàn)，希望可以應(yīng)對數(shù)據(jù)不足的挑戰(zhàn)”。
https://github.com/kartta-labs（內(nèi)含安裝及使用教程）
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引用鏈接：雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
https://venturebeat.com/2020/09/15/google-launches-kartta-labs-to-recreate-historical-maps-in-3d/
https://venturebeat.com/2009/02/02/google-earth-now-travels-the-world-and-the-seven-seas-and-beyond/
https://opensource.googleblog.com/2020/09/recreating-historical-streetscapes.html
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