一、 為什麼需要軌跡糾偏

在理想情況下GPS定位資料精度為5m-10m，然而，由於各種外界干擾，實際的定位精度要低於理想值。影響GPS定位精度的因素主要包括：定位硬體、環境因素。
1、定位硬體
博通釋出新一代GPS晶片，定位精度達到30釐米。目前不同手機定位晶片不同，精度高一點，抗干擾性好一點的定位晶片，價錢就會高一點。下圖不同顏色的線表示不同型號手機的GPS晶片定位精度，可以看出不同型號手機的定位精度差異較大，同一型號的手機定位精度隨時間波動，波動的原因是什麼呢？這就是我們接下來要談的環境因素。

2、環境因素
環境因素包括衛星訊號遮擋，訊號折射，大氣層或電離層干擾。所以在高大建築密集或天氣情況不好的地方，因為GPS訊號經過多次的折、反射，造成訊號誤差，出現漂移。GPS漂移會導致很多問題，例如當GPS終端靜止的時候，其定位座標（經緯度）經常在變，偶爾變化還比較大，甚至還會顯示有速度；里程統計偏差較大；車輛停在單位門口一天，卻顯示其行駛里程為十幾公里，甚至上百公里；訊號遮擋，當車輛通過隧道、進入地庫等情況下會因為搜尋不到衛星為無法定位。

二、 軌跡糾偏方法

高德地圖和百度地圖都提供的軌跡糾偏的服務。可以參考以下連結。
高德：http://lbs.amap.com/api/android-sdk/guide/draw-on-map/trace/
百度：https://lbsyun.baidu.com/index.php?title=yingyan/guide/trackprocess
百度：http://lbsyun.baidu.com/index.php?title=yingyan/api/v3/trackprocess#service-page-anchor4
百度：http://lbsyun.baidu.com/index.php?title=webapi/guide/trackrectify

百度的軌跡糾偏服務功能比較靈活，開放多種糾偏因子供開發者自行調節，包括去噪、抽稀、綁路。去噪:用於明顯的噪點進行識別並去除；抽稀:對於冗餘的資料點進行去除，如一條直線上的多個軌跡點，減少資料量，提升展示效率；綁路:將軌跡點繫結至道路，達到糾正偏移軌跡、補充中斷軌跡點（如：軌跡不連續、進入隧道導致的丟點）、補充道路拐點等效果。我們做應用時可以選擇地圖商提供的糾偏服務，也可以自研，去噪和抽稀演算法直接對蒐集的GPS資料進行處理。綁路演算法（道路匹配）需要依賴地理資訊資料，對於非地圖商來說就需要購買了。相關論文中也有通過蒐集的歷史軌跡資料對使用者的後續蒐集的軌跡進行糾偏，或者通過地圖資料抓取道路的特定位置點，進行後續的綁路。這兩種方式針對資料獲取和管理的投入是比較大的，所以在實施時需要結合業務需求、團隊規模等客觀因素進行決策。我們只做了去噪和抽稀。

GPS採集的資料欄位包括經度、緯度、海拔、速度、方位角、水平定位精度、垂直定位精度、衛星個數。在分析過程中發現，速度值並不等於GPS兩點間距離除以時間差，下圖中紅線為根據GPS計算速度值，藍色線為採集的速度值，有的時候偏差較大。

翻閱了網路，找到了原因，實際上GPS接收機在計算前進速度的時候，用的是多普勒效應，準確程度可以達到0.5公里/小時。為了要量到每秒幾公分的精確速度，需要數公分的波長，所以GPS衛星使用微波，微波的波長在幾公分左右。