地理位置情報

ジオポジショニングとは、物体または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]ジオポジショニングでは、特定の}地図データにおける地理座標(緯度や経度など) のセットが算出されます。地理的位置は、線形参照の距離として、または既知のランドマークからの方位や範囲として間接的に表現されることもあります。また、位置によって、住所などの意味のある場所を特定できます。ジオポジショニングはジオロケーションと呼ばれることもあり、ジオポジショニングのプロセスはジオローカリゼーションとも呼ばれます。

具体的な例としては、次のようなものがあります。

動物のジオトラッキング、時間の経過に伴う動物の位置を推測するプロセス。
測位システム、一般的に地理的位置を決定するためのメカニズム。
インターネット地理位置情報、インターネットに接続されたデバイスの位置情報の特定。
携帯電話の追跡^[2 ]

ジオフェンシング

ジオフェンシングでは、仮想の地理的境界（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応答をトリガーできるようにします。^[3] ジオポジショニングはジオフェンシングの前提条件です。

背景

地理測位では、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、衛星航法システムの使用など、さまざまな視覚的および電子的な方法が使用されます。

計算には、位置がわかっている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つの基準点を観測すれば2次元平面上の位置を計算するのに十分です。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起因す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、船舶が海岸沿いにある3 つの灯台で方位測定を行うことが挙げられます。これらの測定は、手持ちの方位コンパスを使用して視覚的に行うことも、視界が悪い場合はレーダーまたは無線方向探知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は誤差の影響を受けるため、結果として得られる位置決定も不正確になる可能性があります。理論上は 2 つの位置線 (LOP) で 1 つの点を定義できますが、実際にはより多くの LOP を「横切る」ことで、特に線が互いに適切な角度で交差している場合は、精度と信頼性が向上します。3 つの LOP は、実用的な航行決定の最小値と考えられています。^{[5]チャート上に描かれた 3 つの LOP は、一般に「}三角帽子」と呼ばれる三角形を形成します。航海士は、角度が正三角形に近い小さな三角帽子で形成される位置決定に対してより自信を持つことができます。 ^[6]位置決定の周囲の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に、電子航法システムでは通常、データの冗長性を高めるために3つ以上の参照点を使用して位置を計算します。冗長参照点が追加されるほど、位置の精度が向上し、結果として生じる誤差楕円の面積が減少します。^[7]

3 つの参照点を使用して位置を計算するプロセスは三辺測量と呼ばれ、3 点を超える場合は多辺測量と呼ばれます。

複数の観測を組み合わせて位置を計算することは、線形方程式を解くことと同じです。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空間で位置を計算します。これは、既知の経路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]

位置測定の結果は位置測定（PF）、または単に位置測定と呼ばれ、外部基準点に対する測定から得られた位置です。 ^[9]航海において、この用語は一般に、 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技術で使用されます。航空においては、電子航法補助装置の使用がより一般的です。視覚測定は、方位指示器付きの照準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つ以上の物体を視認し、方位を記録します。次に、視認した物体の位置を通る方位線を海図上にプロットします。これらの線の交点が船舶の現在の位置です。

通常、位置は、2 つ以上の位置線が任意の時点で交差する場所です。位置線が 3 本取得できる場合、3 本の線が同じ点で交差せず三角形を形成する「三角帽子」が、航海士に精度の目安を与えます。位置線が互いに垂直である場合、最も正確な位置決定が行われます。位置決定は、速度と進路の推定値に依存する推測航法によるナビゲーションに不可欠な要素です。位置決定により、航行中の実際の位置が確認されます。基準点が正しく識別されなかったり、不正確に測定されたりすると、位置決定によって不正確さが生じる可能性があります。

屋内地理位置情報

地理位置特定は、 GPSなどを使用した全地球測位と屋外測位の両方を指すこともあれば、衛星GPSが実行可能なオプションではなく、位置特定プロセスを屋内で行う必要があるすべての状況を指す屋内測位を指すこともあります。屋内測位、追跡、位置特定には、特定のニーズと環境特性に応じて使用できる技術が多数あります。^[10]

参照

参考文献

^ 「geopositioning」。ISO /TC 211 Geolexica 2020年6月2日。 2020年8月31日閲覧。
^ Keating, JB; 米国土地管理局 (1993)。資源管理のための地理位置選択ガイド。BLM 技術ノート。土地管理局。p. 5。2020 年 8 月31 日閲覧。
^ 「ジオフェンシングとは何か、どのように使われるのか? – TechTarget 定義」。WhatIs 。2024 年 9 月 10 日閲覧。
^ B. ホフマン＝ヴェレンホフ; K.レガット; M. ヴィーザー (2011 年 6 月 28 日)。ナビゲーション: ポジショニングとガイダンスの原則。シュプリンガーのサイエンス＆ビジネスメディア。ISBN 978-3-7091-6078-7。
^ Gentile, C.; Alsindi, N.; Raulefs, R.; Teolis, C. (2012). 地理位置情報技術：原理と応用. Springer New York. ISBN 978-1-4614-1836-8. 2020年8月31日閲覧。
^ Progri, I. (2011). RF信号の地理位置特定 ：原理とシミュレーション。Springer New York。ISBN 978-1-4419-7952-0. 2020年8月31日閲覧。
^ Nait-Sidi-Moh, A.; Bakhouya, M.; Gaber, J.; Wack, M. (2013). ジオポジショニングとモビリティ. ISTE. Wiley. p. 71. ISBN 978-1-118-74368-3. 2020年8月31日閲覧。
^ ローリー・テトリー、デイヴィッド・カルカット（2007年6月7日）。電子ナビゲーションシステム。ラウトレッジ。9～ページ。ISBN 978-1-136-40725-3。
^ Zamir, AR; Hakeem, A.; Van Gool, L.; Shah, M.; Szeliski, R. (2016). 大規模ビジュアル地理位置特定。コンピュータビジョンとパターン認識の進歩（ルーマニア語）。Springer International Publishing。ISBN 978-3-319-25781-5. 2020年8月31日閲覧。
^ ブレナ、ラモン F.ガルシア＝バスケス、フアン・パブロ。ガルバン＝テハダ、カルロス E.ムニョス・ロドリゲス、デイビッド。バルガス・ロザレス、セザール。ジェームズ・ファングマイヤー (2017)。「屋内測位技術の進化: 調査」。センサージャーナル。2017 : 1 ～ 21。土井：10.1155/2017/2630413。hdl : 11285/630311。ISSN 1687-725X。

さらに読む

Zekavat, R.; Buehrer, RM (2019)。ポジションロケーションハンドブック：理論、実践、および進歩。IEEEデジタル＆モバイルコミュニケーションシリーズ。Wiley。ISBN 978-1-119-43460-3. 2021年2月19日閲覧。^{[永久リンク切れ‍ ]}
Munoz, D.; Lara, FB; Vargas, C.; Enriquez-Caldera, R. (2009)。位置特定技術とアプリケーション。Elsevier Science。ISBN 978-0-08-092193-8. 2021年2月19日閲覧。

外部リンク

ウィキメディア・コモンズの地理位置情報に関連するメディア

[1] 「geopositioning」。ISO /TC 211 Geolexica 2020年6月2日。 2020年8月31日閲覧。

[Keating_United_States._Bureau_of_Land_Management_1993_p._5-2] Keating, JB; 米国土地管理局 (1993)。資源管理のための地理位置選択ガイド。BLM 技術ノート。土地管理局。p. 5。2020 年 8 月31 日閲覧。

[3] 「ジオフェンシングとは何か、どのように使われるのか? – TechTarget 定義」。WhatIs 。2024 年 9 月 10 日閲覧。

[Hofmann-WellenhofLegat2011-4] B. ホフマン＝ヴェレンホフ; K.レガット; M. ヴィーザー (2011 年 6 月 28 日)。ナビゲーション: ポジショニングとガイダンスの原則。シュプリンガーのサイエンス＆ビジネスメディア。ISBN 978-3-7091-6078-7。

[Gentile_Alsindi_Raulefs_Teolis_2012_p.-5] Gentile, C.; Alsindi, N.; Raulefs, R.; Teolis, C. (2012). 地理位置情報技術：原理と応用. Springer New York. ISBN 978-1-4614-1836-8. 2020年8月31日閲覧。

[Progri_2011_p.-6] ^ Progri, I. (2011). RF信号の地理位置特定 ：原理とシミュレーション。Springer New York。ISBN 978-1-4419-7952-0. 2020年8月31日閲覧。

[Nait-Sidi-Moh_Bakhouya_Gaber_Wack_2013_p._71-7] Nait-Sidi-Moh, A.; Bakhouya, M.; Gaber, J.; Wack, M. (2013). ジオポジショニングとモビリティ. ISTE. Wiley. p. 71. ISBN 978-1-118-74368-3. 2020年8月31日閲覧。

[TetleyCalcutt2007-8] ローリー・テトリー、デイヴィッド・カルカット（2007年6月7日）。電子ナビゲーションシステム。ラウトレッジ。9～ページ。ISBN 978-1-136-40725-3。

[Zamir_Hakeem_Van_Gool_Shah_2016_p.-9] Zamir, AR; Hakeem, A.; Van Gool, L.; Shah, M.; Szeliski, R. (2016). 大規模ビジュアル地理位置特定。コンピュータビジョンとパターン認識の進歩（ルーマニア語）。Springer International Publishing。ISBN 978-3-319-25781-5. 2020年8月31日閲覧。

[10] ブレナ、ラモン F.ガルシア＝バスケス、フアン・パブロ。ガルバン＝テハダ、カルロス E.ムニョス・ロドリゲス、デイビッド。バルガス・ロザレス、セザール。ジェームズ・ファングマイヤー (2017)。「屋内測位技術の進化: 調査」。センサージャーナル。2017 : 1 ～ 21。土井：10.1155/2017/2630413。hdl : 11285/630311。ISSN 1687-725X。