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为何智能手环多算跑步距离?这并非是计算错误

发布时间:2021-11-13 人气:

本文摘要:不告诉你是不是这样的体会:在400米一圈的滑行道上,刚跑过2圈旋即,你手机上的计步软件或者智能手环就警告到,“已完成1公里”,尽管你离第3圈的一半还有一段距离。 是计算错误?还是智能手环的生产商在蓄意亲近你? 都不是。智能手环总是低估你跑步距离的原因是GPS统计资料距离所用的方法,对,这是个很怪异的故事。 GPS是这样计算出来距离的:收集整条路线上的一系列座标,然后计算出来每邻接两个座标间的距离,最后把每段的长度特一起就获得了原始距离。

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不告诉你是不是这样的体会:在400米一圈的滑行道上,刚跑过2圈旋即,你手机上的计步软件或者智能手环就警告到,“已完成1公里”,尽管你离第3圈的一半还有一段距离。  是计算错误?还是智能手环的生产商在蓄意亲近你?  都不是。智能手环总是低估你跑步距离的原因是GPS统计资料距离所用的方法,对,这是个很怪异的故事。

  GPS是这样计算出来距离的:收集整条路线上的一系列座标,然后计算出来每邻接两个座标间的距离,最后把每段的长度特一起就获得了原始距离。  计算方法很非常简单,也很直观,可为什么总是不会经常出现误差呢?你可能会分析,现实中的路线绝大部分都不是直线,而GPS是通过计算出来每两个座标间的直线距离,最后相乘而获得整条路线的近似于距离的。可如果这样,GPS计算出来的距离应当大于实际距离,为什么现实中却恰好忽略呢?  对了,GPS在收集座标时是不会经常出现误差的。整条线路上的每个座标点都有可能背离实际路线,尽管现在的GPS精度早已很高,但每两个点之间都有位移,特一起也不会影响最后的结果。

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但如果座标点位移,是不是也有可能使距离变长呢?  如果位移是随机的,那GPS最后统计资料的距离小于或大于实际距离经常出现的概率是一样的?  尽管你考虑到的很坦诚,但你还是拢了。最近,奥地利大学、代尔夫兹理工大学(荷兰)和独立国家研究机构SalzburgForschungsgesellschaft的研究人员做到了一系列测算找到,和误差的产于牵涉到,GPS测得的两点间的距离总是小于实际距离,除非两个点之间的误差值是几乎一样的。  这是因为,两点之间直线是最短的,只有当两个点的方位同时沿着这条直线往一起位移时,GPS测出的距离才不会大于实际距离,但实质上,根据研究人员的测量,这种情况很少不会再次发生。

由于总距离是每两个点之间距离相乘的总和,最后GPS测出的数据就总是小于实际距离。  研究人员还创建了一个公式来计算出来GPS测量的距离究竟位移了多少(OED,OverEstimateofDistance):  其中,d0是实际距离,var是GPS位移数值的方差,C是位移数值间的自协方差,最后计算出来的结果的总是正数,也就是说,GPS测量的数据总是小于实际距离。  除了理论计算出来,研究人员还展开了实验。他们去找了一个10米见方的场地,然后间隔1米展开标记,测量人员外面场地回头,然后在每个标记点加载GPS数值。

    他们找到,1米-5米的实际距离,GPS测量的数据是1.2米-5.。


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