В погоне за тенями: геолокация изображения с помощью Shadow Finder Tool
GEOINT часто отнимает много времени, исследователи часами проводят время за просмотром фотографий, изучением спутниковых снимков и просмотром видов улиц.
Но, относительно недавно появился инструмент, позволяющий сузить область поиска — Shadow Finder (используя высоту объекта и длину его тени (или угол к солнцу), а также дату и время, этот код оценивает возможное местоположение тени)
Как тени могут помочь?
Как известно многим GEOINT-исследователям, тени на изображениях могут дать чрезвычайно полезные подсказки о том, когда и где было сделано изображение.
Сравнив высоту объекта с длиной его тени, можно узнать, как высоко в небе находится солнце. В любой момент времени на Земле есть одна точка, где солнце находится прямо над головой, называемая подсолнечной точкой.
В этой точке вертикальная палка не отбрасывает тени. Если удалиться от этой точки, солнце будет казаться тем ниже в небе, чем дальше вы от нее удаляетесь. Когда солнце находится ниже на небе, тень от вертикальной палки становится длиннее.
Расстояние от точки субсолнца определяет, насколько высоко на небе находится солнце.
— В любой момент времени на Земле всегда есть кольцо мест, где солнце находится под одинаковым углом над горизонтом.
Если вы знаете дату и время съемки и можете точно измерить высоту объекта и длину его тени, вы сможете определить кольцо возможных мест, где был сделан снимок.
Такие инструменты, как SunCalc, позволяют вручную проверить длину тени в определенных местах.
Инструмент Shadow Finder Tool избавляет от необходимости ручной проверки и позволяет выполнить поиск по всей поверхности Земли одним нажатием кнопки.
Применение на практике: Берег
Для начала нужно определить дату и время съемки. Возможно, в кадре есть часы или полезные метаданные, содержащиеся в файле (для их проверки используйте такие инструменты, как Metadata2go или EXIFmeta).
Не всегда можно определить дату и время, а метаданные могут быть не всегда точными, поэтому имейте это в виду, прежде чем двигаться дальше.
В данном случае изображение песчаного пляжа - это снимок с прямой трансляции, поэтому мы точно знаем, когда оно было сделано: 2024-07-10 в 10:30:46 UTC.
Вы можете ввести время в UTC (универсальное координированное время) или в местном времени. Неважно, если вы не знаете часовой пояс. Если вы используете местное время, инструмент преобразует время в местный часовой пояс для каждого местоположения. Из-за этого вы не получите красивое кольцо, если будете использовать местное время, но принцип тот же.
Определение объекта для измерения
Убедившись в дате и времени, определите на снимке четкий, видимый объект и тень.
Измерьте высоту объекта и длину его тени. Иногда вы сможете измерить объект и тень прямо на изображении. Имейте в виду, что вам, возможно, придется корректировать измерения в зависимости от перспективы изображения. В идеале объект, который вы измеряете, должен находиться под прямым углом к камере.
Подробнее об измерении объектов на изображении и о том, как справиться с проблемой перспективы, вы можете прочитать в этом руководстве Bellingcat.
В нашем примере давайте сосредоточимся на пляжном душе. На изображении видны более крупные тени, но этот объект расположен вертикально и имеет четкую тень.
— Кроме того, тень падает на почти ровную поверхность (мы видим стоячую воду из пляжного душа, поэтому любой наклон невелик). Если объект вертикален, а поверхность ровная, это облегчает измерения.
С точки зрения камеры тень находится почти под прямым углом к объекту, поэтому любые искажения при измерении будут незначительными. Благодаря этому мы можем измерять изображение напрямую.
С помощью редактора изображений (например, GIMP) или линейки измерьте объект и тень.
На нашем изображении мы видим, что высота объекта составляет 273 пикселя, а длина тени - 104 пикселя. Неважно, в каких единицах вы измеряете (можно в миллиметрах или дюймах), потому что нас интересует пропорция между этими двумя измерениями.
Если вы измеряете и объект, и тень в одних и тех же единицах, инструмент Bellingcat для поиска теней будет работать.
Теперь, имея под рукой результаты измерений высоты и данные о времени и дате, откройте инструмент Shadow Finder
Введите высоту объекта и длину тени, а также дату и время и нажмите «▶», чтобы запустить инструмент.
Инструмент запустится (будьте терпеливы, при первом запуске загрузка может занять некоторое время) и создаст карту.
На карте есть желтое кольцо, обозначающее вероятное местоположение нашей приморской фотографии.
При более внимательном изучении карты мы видим, что кольцо включает в себя несколько областей, не имеющих выхода к морю, и лишь несколько областей с береговой линией, что еще больше сужает круг поиска.
В данном случае пляж, скорее всего, находится на побережье Алжира, Италии, Хорватии, Йемена, Сомали или Джибути.
В этом списке еще есть несколько стран, но мы уже исключили множество мест по всему миру. Мы знаем, что искать Португалию, Южную Африку или Индию будет пустой тратой времени. Теперь мы можем вернуться к изображению и использовать другие подсказки, чтобы еще больше сузить круг поиска.
Что может повлиять на измерения?
Существует множество способов измерения объектов и теней на изображениях, некоторые из них более надежны, чем другие.
— Ниже перечислены идеальные условия для получения наилучших результатов с помощью инструмента «Shadow Finder»:
1. Должны быть известны время и дата съемки
2. Объект и его тень должны находиться примерно под прямым углом к камере
3. Тень должна быть отброшена на поверхность, расположенную на одном уровне с горизонтом (ровный пол)
4. Изображение не должно быть сильно искажено объективом камеры (как в случае с объективом «рыбий глаз»).
Расширенная геолокация: повторный слепок
Если у вас есть несколько снимков, сделанных в разное время, вы можете еще больше сузить местоположение с помощью инструмента Shadow Finder Tool. Вот еще одно изображение, сделанное во время той же трансляции на следующий день, несколько часов спустя.
Обратите внимание, как сместились тени на изображении:
Если мы повторим описанный выше процесс и снова запустим Shadow Finder Tool, то получим вторую карту возможных мест.
На этот раз кольцо указывает на другой набор возможных мест.
Расположение изменилось, потому что Земля вращалась, и приполярная точка переместилась. Используя редактор изображений, мы можем наложить два изображения, включая новое кольцо возможных местоположений и предыдущее кольцо.
Найдя места, где они пересекаются, мы сможем определить только два возможных местоположения. Используйте ползунок, чтобы увидеть места наложения.
Наложение показывает нам только два возможных места: Камерун и Хорватия. Камерун находится в глубине страны, поэтому мы можем исключить его и сосредоточиться на Хорватии.
Увеличив масштаб, мы сосредоточимся на побережье и островах вокруг Сплита. На этом этапе нет замены упорному труду.
В этой части света много пляжей, но после некоторого времени поисков можно найти местоположение. Есть даже изображение с видом на улицу, на котором видна веб-камера.
При геолокации любого изображения важен контекст. Часто существует множество способов определить местоположение без использования теней.
— Но если вы знаете точное время и дату съемки, а также наличие четкой тени, тени помогут вам быстро сориентироваться, где искать, и быстро сузить возможные места съемки.