GPS 和标记

平均并重新测量 GPS 位置

多个新的 GPS 读数经过过滤、稳健加权并组合成具有透明质量评估的标记位置。

概述

为什么要使用多次阅读？

单个 GPS 定位只是一个快照。卫星的几何形状、障碍物和反射信号可能会改变它。一系列揭示了分布并减少了孤立异常值的影响。

正常位置显示

为了快速获得地图位置，MapTools 会处理当前的 GPS、网络和被动 Android 位置。最后位置不早于 30 秒可以加快启动速度。这不是统计调查。

平均排名

测量从空系列开始，仅接受 Android GPS 提供商的新修复。旧的、重复的、无效的或不够准确的修复将被拒绝。

重新测量位置

可以在以后的会话中再次测量现有标记。新的会话、稳健的综合结果和估计准确度的变化仍然清晰分开。

在实践中

测量的工作原理

仅当满足最短持续时间、最小可用修复计数和稳定性标准时，测量才会完成。

选择地点留在现场，最好是在开阔的天空下并远离强反射表面。
选择个人资料短、标准或长设置最短持续时间、所需的修复计数和最长等待时间。
保持静止MapTools 收集最新的 GPS 定位值、检查准确性和移动并显示进度。
查看结果使用的修复、报告的准确性、P68、P95、中心稳定性和质量揭示了基础数据。
保存标记初始测量会创建一个标记。重新测量后，用户决定是否应用组合结果。

公司简介	最短持续时间	最少使用修复	最长持续时间
短	15 s	10	30 s
标准型	60 s	30	90 s
长	180 s	90	300 s

技术细节

MapTools如何计算位置

该方法不是简单的经纬度平均值。它在本地度量框架中工作，并将准确性权重与强大的统计数据相结合。

1. 输入验证

无效的坐标或精度值、测量开始前的修正、重复的时间戳以及报告的水平精度高于 25 m 的修正将被拒绝。

2. 固定检查

当最近三个速度中至少有两个超过 1.2 m/s 时，检测到移动。对于至少十个修复，还比较前五个和后五个的中心。限制：max(6 m; 1.5 × a_med)。

3.转换为米

WGS84 坐标转换为地球固定 ECEF 坐标，然后转换为当地的东北平面 (ENU)。因此，可以以米为单位正确计算距离和重量。

4. 稳健的初始中心

东部和北部的单独中位数构成了初步估计。然后计算从每个定位点到该中心的径向距离 rᵢ。

5. 检测异常值

MapTools 计算 MAD = median(|rᵢ − median(r)|)。离群值限制：max(3 m; median(r) + 3 × 1.4826 × MAD)。

6. 按准确度衡量

对于报告的半径 aᵢ、wᵢ = 1 / max(aᵢ; 1 m)²。最强和最弱基础重量之间的比例上限为 4:1。

7. 胡贝尔估计

该中心已更新五次。在限制内，鲁棒因子为 1；外面变成c / r。限制为 c = max(1.5 m; 1.5 × 1.4826 × MAD)。

8.返回WGS84

加权 ENU 中心通过 ECEF 转换回纬度和经度。可用海拔高度使用其中值；质量值仅评估水平位置。

结果

了解 P68、P95 和估计精度

这些值回答不同的问题，并且不能被视为可以互换。

显示	计算	含义
报告准确度中位数	Android 报告的水平精度半径的中位数	提供商自己的估计。 Android 通常将其定义为一个半径，单个修复的概率约为 68%。
P68 离散度	距鲁棒中心距离的第 68 个百分位	大约 68% 的观察到的固定距离等于或低于该值。
P95 离散度	距鲁棒中心距离的第 95 个百分位	大约 95% 的观测距离等于或低于该值。 P95 = 4.2 m 意味着大约 95% 的评估定位距中心不超过约 4.2 m。
中心稳定性	第一和最后三分之一的稳健中心之间的距离	A系列在不大于`max(3 m; 0.75 × a_med)`且P95≤25m时稳定。
估计精度半径	`max(P95_combined; median(a_session))`	MapTools 使用不太有利的值，因此异常紧张的云无法覆盖设备报告的不确定性。

百分位计算

径向距离已排序。对于 n 值，位置为 p × (n − 1)，对于 P68 使用 p = 0.68，对于 P95 使用 p = 0.95。 MapTools 在相邻值之间进行线性插值。

重要解读

P95 描述的是观察到的散布，而不是保证真实位置周围 95% 的置信半径。紧密的点云可以作为一个整体进行移动。如果没有独立的参考，就无法证明绝对准确性。

评估

质量水平和准确性比较

质量水平基于估计的半径。多个独立的时间窗口提高了评估的强度。

品质	预计半径
高	≤ 5 m
好	> 5 m / ≤ 10 m
公平	> 10 m / ≤ 20 m
可怜	> 20 m

一堂课

对于综合总体评估，MapTools 仅在两个独立时间窗口后才授予最高级别。单个会话最多只能被评为“良好”。

是改善了还是退化了？

max(0.1 m; 0.01 × R_previous) 内的更改保持不变。较大差异按金额和百分比报告。

避免错误的精度

坐标中的许多小数位并不意味着匹配的测量精度。半径、扩散、稳定性、环境和独立窗户都很重要。

多系列

时间间隔重新测量

单独的系列可以捕获不同的卫星星座和接收条件，揭示隐藏在一次会话中的效果。

90 分钟窗口

当前窗口开始后不到 90 分钟开始的会话属于该窗口。稍后的会话将打开一个新会话。一个标记最多可以保留 32 个会话。

两级组合

首先在每个窗口内稳健地组合会话，然后组合窗口中心。异常值拒绝也适用于三个或更多窗口。会话中心至少使用 P68 和中值设备精度中的较大者。

专业参考

Garmin 建议每隔至少 90 分钟进行四到八个样本，以进行仔细的航路点平均。 MapTools 采用了不同卫星星座的想法，但使用了自己的方法，并且未经 Garmin 认证。

行动	存储了什么	标记位置
保存并应用位置	新会话将添加到历史记录中。	标记者收到所有会话的稳健组合结果。
保存而不应用位置	会话和组合结果仍被存储。	可见标记位置保持不变。
放弃测量	不存储新会话。	立场和之前的历史保持不变。

没有仅限最新会话的快捷方式

应用组合结果会使用每个存储的会话。或者，可以保留新会话仅用于记录或完全丢弃。

背景

限制、隐私和实用指导

位置平均改进了统计评估，但不能取代适当的接收条件或对关键工作的独立检查。

适合条件

更喜欢开阔的天空。
远离外墙、岩墙、茂密的顶篷和车辆结构。
在会议期间保持原样。
稍后重新测量重要标记。

技术限制

多路径接收可以改变整个系列。
Android 准确度是设备估计值。
海拔高度通常不太准确，并且不属于水平质量水平的一部分。
法律相关的测量可能需要大地测量设备和规定的程序。

数据处理

计算期间在内存中处理原始修复。仅永久存储汇总的会话数据和标记历史记录。后台测量使用可见的前台服务状态通知。

来源

技术来源和参考

来源以纯文本形式列出。它们为术语和方法提供了背景；具体的组合和参数是ArxSilex MapTools的实现。状态：2026 年 7 月。

Garmin Customer 支持: “Waypoint Averaging Information for Outdoor Handhelds”.
Garmin 支持: “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.

手册