如何执行地理定位以获取尽可能准确和精确的数据？答案

【问题标题】：How do I perform geolocation to get data as accurate and precise as possible?如何执行地理定位以获取尽可能准确和精确的数据？
【发布时间】：2019-07-10 13:39:52
【问题描述】：

我们正在 react-native 中开发一个多平台（android 和 ios）应用程序，主要处理地理位置数据，因此它高度依赖于数据的准确性和精度。例如，应用程序每 5 秒累积 - 读取和保存 - 用户的地理位置数据，持续时间为 10 分钟（我们称之为轨道）。因此，在跟踪期间，大约保存了 200 个测量值。之后，我们会根据赛道积累的数据进行不同的计算，并将结果可视化给用户。

虽然在 iphone 上以物理（几乎）相同的高度测量的数据的高度图具有相当线性/平滑的特性，但在 android 上往往有 +-5 米的峰值。假设我们要测量轨道期间升高的总米数，从而计算后续测量值之间的差异总和。现在想象一下，所提到的不精确性对结果的影响有多大——每 5 秒可能会有 5 米的高度变化。尽管物理上您的总海拔是 +-0 米，但计算出的总海拔可能会有很大差异。

那么，消除错误，对我们来说，基本上有两种方法：

使测量更加准确和精确（这是自然的）
执行某种近似并相应地调整测量值（这很老套）

第一种方法听起来要好得多，但我们知道特定设备的硬件限制 - 我们根本无法使用我们的软件修复不准确的硬件。问题是，即使在同一设备上，其他商业应用程序（即 Runtastic）也能“更好地”执行测量（甚至离线）。这让我想到了第二种（近似）方式。这种方法相当老套，虽然在很多情况下它可以产生好看的结果，但我们认为（但不能证明）没有这样一种预先近似值不会“过多地”破坏数据。

所以，我们的问题是：

有哪些技术可以让每个高度测量在 android 上尽可能准确和精确？哪些工具可以用来实现这一目标，我们应该如何使用它们来获得最佳体验？我们可以想到：
- gps 高度
- nmea 海拔
- 气压计
- 在线API根据经纬度获取高度
对累积的数据应用某种近似值是否值得？如果是这样，我们应该考虑哪些方面（甚至更好的想法）？这种技术常见吗？
有没有我们没有提到的其他解决方案？

提前致谢！

【问题讨论】：

标签： android geolocation gps altitude

【解决方案1】：

GPS 高度是最好的。但这取决于gps芯片。有一些高精度（高成本）。大多数手机 GPS 也使用在线获取数据（以获得良好的热启动）
要平滑 GPS 数据（或任何其他数据），您可以使用卡尔曼滤波器。它复杂而沉重。既能保证结果，又能很好地避免误导数据。
或
您可以根据之前的数据包（均值过滤器）忽略误导性数据包 - 简单，但应谨慎编码

注意：我没有使用气压计。我没有它就给出了答案。祝你好运

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您有气压计，那么它在海拔高度上的准确度可能比您使用手机质量的 gps 获得的要好得多。这就是为什么高端自行车电脑和 GPS 跟踪手表中装有气压计的原因。如果您对相对高度差异而不是实际的实际高度感兴趣，则尤其如此。要使用气压计获得良好的实际高度，您需要一些合理的校准方案并注意天气随时间的影响。

无论您的海拔数据来源是什么，您都应该期望对数据进行某种形式的后处理以获得合理的结果。需要进行什么处理将取决于您的情况以及您认为重要的内容。

要在轨道上完成总攀爬，您需要考虑 3 个案例。简单的情况是简单地上下一个一致的山丘，您想要获得正确的高度差值，这很容易用一张好的地图检查。在另一端沿着完全平坦的路线前进，您希望再次获得零爬升，这很好且易于检查，但使用典型硬件并不容易实现。在中间越过起伏的地形更难检查，尽管对用户来说可能是更有趣的情况。获得这种准确是对完全平坦的情况的某种形式的权衡。我在我的应用程序中有执行此操作的代码，并且通过过滤，我知道完全平坦的地方会在一个小时内爬升 20-30 米。对于每个起伏，起伏的情况下将计数约 1m。鉴于气压类型系统的已知限制，单个大山通常非常准确。仅基于 Gps 并没有那么好。对于基于 gps 的系统，通常返回在线查找方法更一致，但这取决于查找数据的质量和地形类型。

【讨论】：