下载 70 年代美帝拍摄的卫星图

上图这张黑白照片显示的是 1972 年 5 月 29 日的北京大学，而它的拍摄者，是美国代号为 KH-4B 的间谍卫星。KH 是 Key Hole 的缩写，意指从锁眼中透窥、刺探情报。在科幻小说《三体》的「红岸之二」章节中有这样的描述：

在未来的实战中，红岸系统可以有效打击敌人的通信和侦察卫星，像美帝目前的主力侦察卫星 KH8，和即将发射的 KH9，苏修那些轨道更低的侦察卫星就更不在话下了。必要的时候，还有能力摧毁苏修的礼炮号空间站和美帝计划于明年发射的天空实验室。

作为冷战时期的敌对国家，美国间谍卫星记录下了当时几乎中国全境的高清卫星照片。到了 90 年代以及 21 世纪初，这些照片被逐步解密、公开出来。今天，我们可以通过互联网，在美国地质调查局（USGS）图片数据库中搜寻和下载这些珍贵的资料。本文将分享具体的操作方法。

首先需要登录美国地质调查局（USGS）的 Earth Explorer 网站。由于该网站调用了 Google 提供的验证码和地图服务，可能需要科学上网才能正确加载。
下载图片必须要登录，先点击右上角的 Register 注册。推荐使用 Gmail 邮箱注册，如果用 QQ 邮箱等国内邮箱注册可能会收不到验证邮件。完成注册、登录后，就可以搜索并下载图片了。
首先，我们在右侧的地图上通过点选，划定需要搜索的区域，或者通过输入经纬度坐标确定位置。

接下来我们就可以点击 Data Sets 来进行下一步，选择数据库。
被解密的冷战时期照片主要集中在 Declassified Data 数据库中，我们展开它，勾选 Declass 1 (1996)，这一组数据库主要是长条状推扫式卫星照片，拍摄年代集中在 60 年代末期。Declass 2 (2002) 则大多是框幅式的照片，拍摄年代集中在 70 年代初。Declass 3 (2013) 则照片较少。

我们以 Declass 1 (1996) 为例。点击 Additional Criteria 进入下一步，然后来选择一些参数进行进一步筛选。因为不是所有的照片都提供免费下载，而且分辨率较低的照片没有必要去看，因此我们通过设置把需要付费和低分辨率的照片剔除掉。如图，我们将 Camera Resolution 限定为 Stereo High，将 Download Available 限定为 Yes，这样我们就可以直接筛选出高清、可下载的照片了。点击 Results 来获得结果。

如下图所示，在左侧列表中我们看到了筛选结果，列表中会显示每一个照片的拍摄时间等信息。

每一个搜索结果上都有一个工具栏。其中，点击脚印图标可以获取该照片在地球上的位置（照片覆盖范围）。比如下图中，我点选了两张图片的脚印图标，就可以预览显示他们分别覆盖了地球上的哪块区域。

这样的好处是，如果发现你需要搜索的区域和该照片仅仅是有一丁点儿交集，那么就可以优先下载其他的照片了，因为在区域的边界处，照片总是不那么清晰，尤其是需要查看的区域出现在照片两端时，镜头畸变会造成图片严重失真。
另外值得一提的是，照片覆盖区域只是一个参考，并不能精确地和右侧的谷歌地图重合。为了避免这种情况，你可以点击第四个图标。页面上会弹出窗口显示图片的 Meta Data，并且提供了一张低分辨率的缩略图。根据缩略图，你可以大致识别一些地理特征，并确定这张图片是不是你需要的，避免下载下来的照片和想象的有误差。

点击每一个项目第五个带绿色箭头的图标就可以下载了。每个照片包从几百 MiB 到几个 GiB 不等，十分庞大。有时候需要等待很长时间才能开始下载。
下载照片包以后进行解压。因为每张照片太大，大多数都被切分成了 3 至 4 张照片，每个文件依然有几百 MiB。需要注意的是，有的照片是南北相反的，可能还得手动进行翻转。

在我首次打开这些资料时，我比较好奇在没有发现巨磁阻效应的年代，美帝如何保存和传输的这些资料，毕竟磁带啥的并不现实。结果事实证明我还是 too young，美帝的间谍卫星直接拍照保存到胶片上，然后将胶片仓抛回地球，而这些数码图片都是后来重新扫描的。其实这在《三体》中也有描写：

第一颗 KH9 刚刚完成试验发射，主要是以胶片舱回收方式传递情报，但也在进行更加先进的无线电数码传递试验，由于技术不成熟，传送频率较低，所以信息泄漏较大，能被红岸系统接收到。

依靠胶片而非无线电传输数据的间谍卫星工作寿命都非常有限，例如初代的 Key Hole 卫星，在胶片用尽后就将以返回舱的形式进入大气层，再由美国空军在空中拦截收回。

参考文章：如何下载 50 年前自己家乡的高清卫星照片 - 知乎

拓展阅读：Key Hole - 维基百科