位置情報

地理位置特定とは、物体や人物の地理的位置を決定または推定するプロセスです。 ^{[ 1 ]}地理位置特定では、特定の地図データムにおける地理座標（緯度と経度など） のセットが得られます。地理的位置は、線形参照による距離、または既知のランドマークからの方位と距離として間接的に表現することもできます。結果として得られる地理的位置は、ジオロケーションと呼ばれることもあり、地理位置特定プロセスは、ジオローカリゼーションとも呼ばれます。位置は、通りの住所など、より理解しやすい場所を特定するために使用できます（逆ジオコーディングを参照）。

具体的な例としては以下のようなものがあります。

• 動物の位置情報追跡とは、動物の位置を時間経過とともに推測するプロセスである。
• 測位システムとは、一般的に地理的位置を決定するためのメカニズムのことである。
• インターネット位置情報、インターネットに接続されたデバイスの位置情報を特定する。
• 携帯電話の追跡。^{[ 2 ]}

ジオフェンシングとは、仮想的な地理的境界（ジオフェンス）を作成し、デバイスが特定のエリアに出入りしたときにソフトウェアが反応をトリガーできるようにするものです。^{[ 3 ]} ジオフェンシングには、位置情報の取得が前提条件となります。

地理測位には、位置線や位置円、天体航法、無線航法、無線およびWiFi測位システム、衛星航法システムなど、さまざまな視覚的および電子的方法が用いられます。

計算には、位置が既知の基準点までの距離や角度の測定または観測が必要です。2D測量では、3つの基準点の観測で2次元平面上の位置を計算できます。実際には、観測は距離や角度の測定に影響を与えるさまざまな物理的要因や大気要因による誤差の影響を受けます。^{[ 4 ]}

位置決定の実際的な例としては、船が海岸沿いに配置された3 つの灯台の方位測定を行うことが挙げられます。これらの測定は、手持ち方位コンパスを使用して目視で行うこともできますし、視界が悪い場合は、レーダーや無線方向探知機を使用して電子的に行うこともできます。すべての物理的観測には誤差が生じるため、結果として得られる位置決定にも不正確さが生じます。理論的には 2 つの位置線 (LOP) で点を定義するのに十分ですが、実際には、より多くの LOP を「交差」させることで、特に線が互いに適切な角度で交差する場合、より高い精度と信頼性が得られます。実用的な航海位置決定には、3 つの LOP が最低限必要と考えられています。^{[ 5 ]} 3 つの LOP を海図上に描くと、一般的に「三角の帽子」と呼ばれる三角形が形成されます。航海士は、正三角形の角度に近い角度を持つ小さな三角の帽子によって形成される位置決定に対して、より高い信頼性を持ちます。 ^{[ 6 ]}位置決定を取り巻く疑わしい領域は、誤差楕円と呼ばれます。誤差を最小限に抑えるため、電子航法システムでは一般的に、位置決定を計算する際に3つ以上の基準点を使用してデータの冗長性を高めます。冗長な基準点が増えるほど、位置決定の精度が高まり、結果として生じる誤差楕円の面積が減少します。^{[ 7 ]}

3 つの基準点を使用して位置を計算するプロセスを三辺測量と呼び、3 点以上を使用する場合は多辺測量と呼びます。

複数の観測を組み合わせて位置を特定することは、連立一次方程式を解くことと同等です。ナビゲーションシステムは、最小二乗法などの回帰アルゴリズムを使用して、3D空間での位置を特定します。これは、既知の軌道に沿って地球を周回する4つ以上のGPS衛星までの距離測定値を組み合わせることによって最も一般的に行われます。^{[ 8 ]}

位置決定の結果は位置決定( PF ) または単に決定と呼ばれ、外部基準点との関連で測定することによって得られる位置です。 ^{[ 9 ]}海上航行では、この用語は一般的に、GPS のようなより自動化され正確な電子的方法ではなく、交差する視覚的または無線位置線の使用などの手動または視覚的手法とともに使用されます。航空では、電子航行援助の使用がより一般的です。視覚的決定は、方位指示器を備えた任意の視認装置を使用して行うことができます。位置がわかっている 2 つ以上の物体が視認され、方位が記録されます。次に、視認された物体の位置を通る方位線が海図上にプロットされます。これらの線の交点が、船舶の現在位置です。

通常、位置線が交差する地点がフィックスです。3本の位置線が得られる場合、3本の線が同じ点で交わらず三角形を形成する「三角帽子」のような形になり、航海士に精度の目安を与えます。位置線が互いに垂直な場合、最も正確なフィックスが得られます。フィックスは、速度と針路の推定値に依存する推測航法において不可欠な要素です。フィックスは航海中の実際の位置を確認します。基準点が正しく特定されていない、または測定が不正確な場合、フィックスに不正確さが生じる可能性があります。

• Zekavat, R.; Buehrer, RM (2019).位置特定ハンドブック：理論、実践、進歩. IEEEデジタル＆モバイル通信シリーズ. Wiley. ISBN 978-1-119-43460-32021年2月19日に取得。
• Munoz, D.; Lara, FB; Vargas, C.; Enriquez-Caldera, R. (2009). Position Location Techniques and Applications . Elsevier Science. ISBN 978-0-08-092193-82021年2月19日に取得。

• ウィキメディア・コモンズにある位置情報関連のメディア