宣告 adsb.exposed - 基于 ClickHouse 的 ADS-B 航班数据交互式可视化和分析

最新推荐文章于 2025-05-30 21:41:47 发布

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审校：庄晓东（魏庄）

本文在公众号【ClickHouseInc】首发

Meetup活动

ClickHouse 上海首届 Meetup 讲师招募中，欢迎讲师在文末扫码报名！

也许你已经听说过 Flight Radar，这个实时航班跟踪地图，跟踪飞机在天空中飞行非常有趣，但在这篇博客文章中，我们将向你介绍更酷炫的东西！！

ADS-B（自动相关监视广播）是一种用于广播各种航班数据的无线电协议。我们的联合创始人兼首席技术官 Alexey Milovidov 基于这些数据打造了一个交互式可视化和分析工具。他在这个过程中创造了一种全新的艺术形式！

曼哈顿上空的直升机

这个网站聚合并可视化了大量的航空交通数据。这些数据存储在 ClickHouse 数据库中，并可以实时查询。你可以使用自定义的 SQL 查询调整可视化效果，并从 50 亿条记录中钻取到单个数据记录。结果是一些非常壮观的图像！

虽然这篇博客文章主要关注演示是如何构建的，但你也可以直接跳到结尾查看一些惊人的视觉效果。

或者，访问 https://adsb.exposed，找到你所在城市的可视化效果，并在社交媒体上分享！我们将为最佳图像赠送一个 ClickHouse T 恤，并将在我们下次的社区通话中于 4 月 30 日公布获胜者。

这个演示的完整源代码可以在这里找到【https://github.com/ClickHouse/adsb.exposed?tab=readme-ov-file】。

如何获取 ADS-B 数据？

ADS-B 数据是由安装在飞机上的“应答机”发送的。这种协议没有加密，对于数据的收集、使用和重新分发没有任何限制。大多数民航飞机都会发送这些数据，而在某些国家，甚至滑翔机、无人机和机场地面车辆也会如此。但对于军用飞机和私人轻型飞机，是否发送这些数据就不确定了。

你可以通过自己的无线电接收器（比如 SDR）在空中收集这些数据，不过你的接收器只能在一定范围内接收到数据。此外，也有一些平台可以用来分享和交换这些数据。一些平台邀请用户共享数据，但对于商业使用则可能受限。虽然飞机发送的数据基本上属于公共领域，但公司可以从这些数据中制作和许可衍生作品。

我们使用了两个数据来源：ADSB.lol（提供完整的历史数据，每天 3000 到 5000 万条记录，自 2023 年以来根据开放数据库许可证提供）和 ADSB-Exchange（仅提供每个月第一天的数据样本，每天约 12 亿条记录，覆盖范围更广）。

另一个有前景的数据来源是 airplanes.live，该作者提供了用于非商业用途的历史和实时数据。这个平台的覆盖范围和数据质量都很好，我们计划在接下来的几天内将其纳入使用。

实现细节

该网站采用单个 HTML 页面实现，没有使用 JavaScript 框架，并且源代码未经过压缩，因此易于阅读。

地图渲染

我们使用 Leaflet 库来在两个图层中显示地图。背景图层使用 OpenStreetMap 的瓦片创建了典型的地理地图。而主要图层则将可视化效果叠加在背景地图上。

为了实现可视化效果，我们使用了 GridLayer 和自定义回调函数 createTile，该函数会在需要时动态生成 Canvas 元素：


L.GridLayer.ClickHouse = L.GridLayer.extend({
  createTile: function(coords, done) {
      let tile = L.DomUtil.create('canvas', 'leaflet-tile');
      tile.width = 1024;
      tile.height = 1024;
      render(this.options.table, this.options.priority, coords, tile).then(err => done(err, tile));
      return tile;
  }
});

const layer_options = {
  tileSize: 1024,
  minZoom: 2,
  maxZoom: 19,
  minNativeZoom: 2,
  maxNativeZoom: 16,
  attribution: '(c) Alexey Milovidov, ClickHouse, Inc. (data: adsb.lol, adsbexchange.com)'
};

为了减少对数据库的请求次数，每个瓦片都具有 1024x1024 的高分辨率。渲染函数使用 JavaScript 的 fetch 函数通过 ClickHouse 的 HTTP API 发送请求：


const query_id = `${uuid}-${query_sequence_num}-${table}-${coords.z - 2}-${coords.x}-${coords.y}`;
const hosts = getHosts(key);
const url = host => `${host}/?user=website&default_format=RowBinary` +
  `&query_id=${query_id}&replace_running_query=1` +
  `&param_table=${table}&param_sampling=${[0, 100, 10, 1][priority]}` +
  `&param_z=${coords.z - 2}&param_x=${coords.x}&param_y=${coords.y}`;

progress_update_period = 1;
const response = await Promise.race(hosts.map(host => fetch(url(host), { meth

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