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，這項工作被稱為“地面真相(Ground Truth)”。該項目于2008年啟動，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個國家。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。

街景項目在2007年啟動，當(dāng)時它能提升用戶體驗，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能對其糾錯的人。”

隨著街景項目發(fā)展，團(tuán)隊意識到只抽查數(shù)據(jù)是不對的。街景勘測車現(xiàn)已行駛了超過700萬英里，包括了美國99%的公共道路。Google地圖的產(chǎn)品經(jīng)理Manik Gupta說：“這實際上允許我們用算法，從提取信息中構(gòu)建新數(shù)據(jù)層。”這些算法從計算機視覺和機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域借鑒方法，進(jìn)而從街道編號、商戶名稱、交通標(biāo)志、限速標(biāo)識以及其他興趣點上提取特征。

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，因為它們并不一致，但我們現(xiàn)在對此變得聰明多了。”轉(zhuǎn)彎限制標(biāo)志對導(dǎo)航可謂重中之重，但通過算法捕捉則顯得很棘手。有時指示箭頭噴涂在路面上，有時它們則在頭頂上，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音指示，但有時用在路標(biāo)上的拼寫和縮寫卻各有不同。McClendon說：“匹配標(biāo)識上所寫的東西實際上是一項困難且重要的問題。”

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)美國建筑物現(xiàn)已出現(xiàn)在Google地圖上，對于地標(biāo)，計算機視覺技術(shù)會對其提取細(xì)致的3D模型。Google曾表示，它們收購高分辨率衛(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

衛(wèi)星和算法只能讓你得到迄今為止的數(shù)據(jù)，Google雇傭了一個人類操作員小隊使用一種叫做“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則不常見。道路會根據(jù)行進(jìn)方向以不同顏色標(biāo)記，紅綠箭頭則指明了某個既定交叉路口可能要轉(zhuǎn)彎。Volmar熟練地點擊屏幕一側(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)識就會出現(xiàn)或消失。

Volmar展示了如何通過點擊與拖拽衛(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)以萬計用戶上報的問題，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位置信號勘測交通狀況，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”項目從平民那里得到制圖幫助。該項目于2011年啟動，現(xiàn)已在超過220個國家運作，目標(biāo)是為發(fā)展中國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，你會有一種“深圖”的感覺，當(dāng)你打開Google地圖時，在實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，地圖只會變得愈加細(xì)致。

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