揭秘Google地圖背后的秘密：隱藏的算法與人工操作

導(dǎo)航在近幾十年經(jīng)歷了翻天覆地的變化。上世紀(jì)90年代，我們要在箱內(nèi)塞滿紙制地圖，后來可以從Mapquest地圖查詢網(wǎng)站打印地圖，而現(xiàn)在可以無腦地聽從Siri或Google地圖的指示。但這些指令背后，包含了你想不到的大量數(shù)據(jù)。

尋找“地面真相”

在加州，Google地圖團(tuán)隊(duì)通過算法與細(xì)致手工作業(yè)相結(jié)合的方式，改善地圖，這項(xiàng)工作被稱為“地面真相(Ground Truth)”。該項(xiàng)目于2008年啟動(dòng)，但到幾年前都處于保密狀態(tài)，并一直持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)已覆蓋了51個(gè)國(guó)家。而算法在從衛(wèi)星、航拍以及街景圖像中提取信息上，扮演了更為重要的角色。

街景項(xiàng)目在2007年啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)它能提升用戶體驗(yàn)，通過讓人們看到其目的地的周圍區(qū)域幫助定位。Google地圖的副總裁Brian McClendon說：“我們很快就意識(shí)到，制圖的最佳方式之一就是擁有世界街道的攝影記錄，然后再求助那些隨時(shí)能對(duì)其糾錯(cuò)的人。”

隨著街景項(xiàng)目發(fā)展，團(tuán)隊(duì)意識(shí)到只抽查數(shù)據(jù)是不對(duì)的。街景勘測(cè)車現(xiàn)已行駛了超過700萬(wàn)英里，包括了美國(guó)99%的公共道路。Google地圖的產(chǎn)品經(jīng)理Manik Gupta說：“這實(shí)際上允許我們用算法，從提取信息中構(gòu)建新數(shù)據(jù)層。”這些算法從計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域借鑒方法，進(jìn)而從街道編號(hào)、商戶名稱、交通標(biāo)志、限速標(biāo)識(shí)以及其他興趣點(diǎn)上提取特征。

McClendon說：“停車標(biāo)志無關(guān)緊要，它們只是做得顯眼而已。通路標(biāo)志提取起來更困難，因?yàn)樗鼈儾⒉灰恢拢覀儸F(xiàn)在對(duì)此變得聰明多了。”轉(zhuǎn)彎限制標(biāo)志對(duì)導(dǎo)航可謂重中之重，但通過算法捕捉則顯得很棘手。有時(shí)指示箭頭噴涂在路面上，有時(shí)它們則在頭頂上，顏色和尺寸各有不同。

路標(biāo)也很重要。如果司機(jī)從導(dǎo)航儀聽到的內(nèi)容能與看到的路口相匹配，那么他們就能更容易地跟隨語(yǔ)音指示，但有時(shí)用在路標(biāo)上的拼寫和縮寫卻各有不同。McClendon說：“匹配標(biāo)識(shí)上所寫的東西實(shí)際上是一項(xiàng)困難且重要的問題。”

其他算法從衛(wèi)星和航拍圖像中提取建筑物的占地面積和高度，多數(shù)美國(guó)建筑物現(xiàn)已出現(xiàn)在Google地圖上，對(duì)于地標(biāo)，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)會(huì)對(duì)其提取細(xì)致的3D模型。Google曾表示，它們收購(gòu)高分辨率衛(wèi)星圖像公司Skybox，至少在最初是為了提高地圖的準(zhǔn)確性。

地圖背后的人工團(tuán)隊(duì)

衛(wèi)星和算法只能讓你得到迄今為止的數(shù)據(jù)，Google雇傭了一個(gè)人類操作員小隊(duì)使用一種叫做“Atlas”的內(nèi)部程序來手工檢查和糾正地圖。Google方面并未透露小隊(duì)的具體人數(shù)，而公司外部也只有很少人見過該程序被投入使用。Nick Volmar是地圖團(tuán)隊(duì)中最富創(chuàng)造力的操作員之一，他演示了該系統(tǒng)。

操作員所看到的看起來很像是Google地圖的混合衛(wèi)星地圖，但上面的顏色線和符號(hào)則不常見。道路會(huì)根據(jù)行進(jìn)方向以不同顏色標(biāo)記，紅綠箭頭則指明了某個(gè)既定交叉路口可能要轉(zhuǎn)彎。Volmar熟練地點(diǎn)擊屏幕一側(cè)的方框，切換開關(guān)各種圖層，街景圖像中捕捉的交通標(biāo)識(shí)就會(huì)出現(xiàn)或消失。

Volmar展示了如何通過點(diǎn)擊與拖拽衛(wèi)星圖像的方式，修復(fù)一條失準(zhǔn)道路。這看起來容易，甚至也許挺有意思，并且與編輯“開放街道地圖”的過程并無不同。但Volmar與其他操作員不僅每天要檢查數(shù)以萬(wàn)計(jì)用戶上報(bào)的問題，并且還要根據(jù)需要修復(fù)它們。

一張地圖就展示了舊金山某條高速公路的道路優(yōu)化情況，線寬即代表了交通流量。Google數(shù)年來一直在使用手機(jī)位置信號(hào)勘測(cè)交通狀況，Gupta也承認(rèn)它還可以成為其他信息的良好資源，比如轉(zhuǎn)彎限制或單行道，但他拒絕對(duì)此詳細(xì)說明。Gupta說：“Google以多種方式使用定位，但除此之外，我能說的也沒有什么特別的。”

除了Volmar這種的操作員，Google還通過其“MapMaker”項(xiàng)目從平民那里得到制圖幫助。該項(xiàng)目于2011年啟動(dòng)，現(xiàn)已在超過220個(gè)國(guó)家運(yùn)作，目標(biāo)是為發(fā)展中國(guó)家以及其他無法使用準(zhǔn)確地圖源的地區(qū)改善Google地圖，Gupta表示：“我們招募用戶添加對(duì)他們來說重要的制圖信息，我們提供工具以及衛(wèi)星圖像，他們可以進(jìn)行糾正。”

在離家更近的地方，人們可以貢獻(xiàn)公園、小路、以及其他街景勘測(cè)車無法到達(dá)之處的數(shù)據(jù)。McClendon說：“我通過GPS系統(tǒng)記錄了上山的路線，然后添加了更精確的小路數(shù)據(jù)。”

看著工作人員操作Atlas，你會(huì)有一種“深圖”的感覺，當(dāng)你打開Google地圖時(shí)，在實(shí)際看到的圖像之下還存在著更多數(shù)據(jù)，不僅是道路布局，而且還關(guān)乎互相連接的邏輯。信息不只關(guān)于建筑物的形狀，地圖只會(huì)變得愈加細(xì)致。

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