GPS et marqueurs

Faire la moyenne et remesurer une position GPS

Plusieurs nouvelles lectures GPS sont filtrées, pondérées de manière robuste et combinées en une position de marqueur avec une évaluation de qualité transparente.

Aperçu

Pourquoi utiliser plusieurs lectures ?

Une seule position GPS est un instantané. La géométrie du satellite, les obstructions et les signaux réfléchis peuvent le déplacer. Une série révèle la propagation et réduit l’influence des valeurs aberrantes isolées.

Affichage de la position normale

Pour une position cartographique rapidement disponible, MapTools traite les emplacements GPS, réseau et Android passifs actuels. Un dernier emplacement datant de moins de 30 secondes peut accélérer le démarrage. Il ne s’agit pas d’une enquête statistique.

Position moyenne

La mesure commence par une série vide et n'accepte que les nouveaux fixes du fournisseur GPS d'Android. Les anciens fixes, en double, invalides ou insuffisamment précis sont rejetés.

Position de remesure

Un marqueur existant peut être mesuré à nouveau lors de sessions ultérieures. La nouvelle session, le résultat combiné robuste et le changement de précision estimée restent clairement séparés.

En pratique

Comment fonctionne une mesure

La mesure ne se termine que lorsque la durée minimale, le nombre minimum de correctifs utilisables et les critères de stabilité ont tous été respectés.

  1. Choisissez l'emplacementRestez au point, de préférence à ciel ouvert et loin des surfaces fortement réfléchissantes.
  2. Choisissez un profilCourt, Standard ou Longue durée définit la durée minimale, le nombre de correctifs requis et le temps d'attente maximum.
  3. Reste immobileMapTools collecte de nouvelles corrections GPS, vérifie la précision et les mouvements et affiche la progression.
  4. Examinez le résultatLes correctifs utilisés, la précision rapportée, P68, P95, la stabilité centrale et la qualité exposent les données sous-jacentes.
  5. Enregistrez le marqueurUne première mesure crée un marqueur. Après la réévaluation, l'utilisateur décide d'appliquer ou non le résultat combiné.
ProfilDurée minimaleCorrectifs minimum utilisésDurée maximale
Court15 s1030 s
Norme60 s3090 s
Longue180 s90300 s

Détails techniques

Comment MapTools calcule la position

La méthode n’est pas une simple moyenne de latitude et de longitude. Il fonctionne dans un cadre métrique local et combine des poids de précision avec des statistiques robustes.

1. Validation des entrées

Les coordonnées ou valeurs de précision invalides, les repères antérieurs au début de la mesure, les horodatages en double et les repères dont la précision horizontale signalée est supérieure à 25 m sont rejetés.

2. Contrôle stationnaire

Un mouvement est détecté lorsqu'au moins deux des trois dernières vitesses dépassent 1,2 m/s. Avec au moins dix correctifs, les centres du premier et des cinq derniers sont également comparés. Limite : max(6 m; 1.5 × a_med).

3. Convertir en mètres

Les coordonnées WGS84 sont converties en coordonnées ECEF fixées sur Terre, puis en un plan local est-nord (ENU). Les distances et les poids peuvent donc être calculés correctement en mètres.

4. Centre initial robuste

Les médianes distinctes de l’est et du nord constituent l’estimation initiale. La distance radiale rᵢ de chaque repère à ce centre est ensuite calculée.

5. Détecter les valeurs aberrantes

MapTools calcule MAD = median(|rᵢ − median(r)|). Limite aberrante : max(3 m; median(r) + 3 × 1.4826 × MAD).

6. Poids par précision

Pour le rayon signalé aᵢ, wᵢ = 1 / max(aᵢ; 1 m)². Le rapport entre le grammage le plus fort et le plus faible est plafonné à 4:1.

7. Estimation Huber

Le centre est mis à jour cinq fois. À l’intérieur de la limite, le facteur robuste est de 1 ; à l'extérieur, il devient c / r. La limite est c = max(1.5 m; 1.5 × 1.4826 × MAD).

8. Retour au WGS84

Le centre ENU pondéré est reconverti via ECEF en latitude et longitude. Les altitudes disponibles utilisent leur médiane ; les valeurs de qualité évaluent uniquement la position horizontale.

Résultat

Comprendre P68, P95 et la précision estimée

Ces valeurs répondent à des questions différentes et ne doivent pas être considérées comme interchangeables.

AffichageCalculSignification
Précision médiane rapportéeMédiane des rayons de précision horizontaux rapportés par AndroidLa propre estimation du fournisseur. Android définit généralement cela comme un rayon avec une probabilité d'environ 68 % pour le correctif individuel.
P68 propagation68e percentile des distances du centre robusteEnviron 68 % des distances de repère observées sont égales ou inférieures à cette valeur.
Dispersion P9595e percentile des distances du centre robusteEnviron 95 % des distances observées sont égales ou inférieures à cette valeur. P95 = 4,2 m signifie qu'environ 95 % des fixes évalués n'étaient pas à plus d'environ 4,2 m du centre.
Stabilité centraleDistance entre les centres robustes du premier et du dernier tiersUne série est stable au maximum à max(3 m; 0.75 × a_med) et P95 ≤ 25 m.
Rayon de précision estimémax(P95_combined; median(a_session))MapTools utilise la valeur la moins favorable afin qu'un nuage inhabituellement serré ne puisse pas ignorer l'incertitude signalée par l'appareil.

Calcul du centile

Les distances radiales sont triées. Avec les valeurs n, la position est p × (n − 1), en utilisant p = 0.68 pour P68 et p = 0.95 pour P95. MapTools interpole linéairement entre les valeurs voisines.

Interprétation importante

P95 décrit la propagation observée, et non un rayon de confiance garanti de 95 % autour de la position réelle. Un nuage de points serré peut être déplacé dans son ensemble. L'exactitude absolue n'est pas prouvée sans une référence indépendante.

Évaluation

Comparaison des niveaux de qualité et de la précision

Le niveau de qualité est basé sur le rayon estimé. Plusieurs fenêtres temporelles indépendantes améliorent la solidité de l’évaluation.

QualitéRayon estimé
Élevé≤ 5 m
Bon> 5 m / ≤ 10 m
Foire> 10 m / ≤ 20 m
Pauvre> 20 m

Une séance

Pour l'évaluation globale combinée, MapTools n'attribue le niveau le plus élevé qu'après deux fenêtres temporelles indépendantes. Une seule séance est au mieux jugée bonne.

Amélioré ou dégradé ?

Une modification dans max(0.1 m; 0.01 × R_previous) est inchangée. Des différences plus importantes sont signalées en montant et en pourcentage.

Évitez les fausses précisions

De nombreuses décimales dans les coordonnées n’impliquent pas une précision de mesure correspondante. Le rayon, la largeur, la stabilité, l’environnement et les fenêtres indépendantes comptent.

Plusieurs séries

Réévaluation à intervalles temporels

Des séries distinctes peuvent capturer différentes constellations de satellites et conditions de réception, révélant des effets cachés en une seule session.

Fenêtres de 90 minutes

Une session démarrant moins de 90 minutes après le début de la fenêtre actuelle appartient à cette fenêtre. Une session ultérieure en ouvre une nouvelle. Un marqueur peut conserver jusqu'à 32 sessions.

Combinaison en deux étapes

Les sessions sont d’abord combinées de manière robuste au sein de chaque fenêtre, puis les centres des fenêtres sont combinés. Le rejet des valeurs aberrantes s’applique également à trois fenêtres ou plus. Un centre de session utilise au moins la plus grande précision entre P68 et la précision médiane de l'appareil.

Référence professionnelle

Garmin recommande quatre à huit échantillons espacés d'au moins 90 minutes pour une moyenne minutieuse des points de cheminement. MapTools adopte l'idée de varier les constellations de satellites mais utilise sa propre méthode et n'est pas certifié Garmin.

ActionCe qui est stockéPosition du marqueur
Enregistrer et appliquer le posteLa nouvelle session est ajoutée à l'historique.Le marqueur reçoit le résultat combiné robuste de toutes les sessions.
Enregistrer sans postulerLa séance et le résultat combiné restent stockés.La position du marqueur visible reste inchangée.
Jeter la mesureLa nouvelle session n'est pas stockée.La position et les antécédents restent inchangés.

Pas de raccourci pour la dernière session uniquement

L'application du résultat combiné utilise chaque session stockée. Alternativement, la nouvelle session peut être conservée uniquement à des fins de documentation ou complètement supprimée.

Contexte

Limites, confidentialité et conseils pratiques

La moyenne des positions améliore l'évaluation statistique mais ne remplace pas des conditions d'accueil adaptées ni des contrôles indépendants pour les travaux critiques.

Conditions appropriées

  • Préférez le ciel ouvert.
  • Tenir à l'écart des façades, des parois rocheuses, des auvents denses et des structures de véhicules.
  • Restez au point lors d’une séance.
  • Mesurez à nouveau les marqueurs importants plus tard.

Limites techniques

  • La réception multivoie peut décaler une série entière.
  • La précision d'Android est une estimation de l'appareil.
  • L'altitude est généralement moins précise et ne fait pas partie du niveau de qualité horizontale.
  • Les levés juridiquement pertinents peuvent nécessiter un équipement géodésique et des procédures prescrites.

Traitement des données

Les correctifs bruts sont traités en mémoire pendant le calcul. Seules les données résumées de la session et l’historique des marqueurs sont stockés de manière permanente. La mesure en arrière-plan utilise une notification visible de l’état du service au premier plan.

Sources

Sources techniques et références

Les sources sont répertoriées sous forme de texte brut. Ils fournissent un contexte pour les termes et les méthodes ; la combinaison et les paramètres spécifiques sont l'implémentation d'ArxSilex MapTools. Statut : juillet 2026.

  • Garmin Customer Support: “Waypoint Averaging Information for Outdoor Handhelds”.
  • Garmin Support: “Waypoint Averaging on the Montana 700 Series”.
  • Android Developers: “Location API reference”, Location.getAccuracy().
  • Esri: “ArcGIS Field Maps, Configure the map”, “GPS averaging”.
  • Esri: “ArcGIS Field Maps, Capture”, “GPS averaging”.
  • NIST/SEMATECH: “e-Handbook of Statistical Methods”, Measures of Scale, Detection of Outliers and Percentiles.
  • Peter J. Huber: “Robust Estimation of a Location Parameter”, The Annals of Mathematical Statistics, volume 35, issue 1, 1964, pages 73–101.
  • National Geospatial-Intelligence Agency: “Department of Defense World Geodetic System 1984, Its Definition and Relationships with Local Geodetic Systems”, NGA.STND.0036.

Manuel

Pages de manuel associées

La moyenne de position peut être combinée avec le travail de marqueurs, la vérification des coordonnées et la navigation vers la cible.

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