GPSの精度は、山行が長くなるほど落ちていくのか

短く答えると

GPSの精度を作っている要素のなかに、経過時間そのものは入っていません。ある一点の位置がどれだけ正確かは、その瞬間にどんな衛星配置と空の見通しがあったか——受信機がいくつの衛星を見えていて、それらが空にどう散らばっていて、木や岩壁や建物がその場でどれだけ空をふさいでいたか——だけで決まります。これはリセットされたり、積み重なったり、記録が進むにつれてすり減ったりするものではありません。六時間目に記録された一点も、記録開始から一分後に記録された一点も、まったく同じやり方で計算されています。

実際に、その瞬間の精度を決めているもの

GPSによる一点の位置は、小さな三角測量のようなものです。受信機はいくつかの衛星までの距離を同時に測り、そこから逆算して位置を割り出します。この計算の信頼性を左右する要素はふたつあります。ひとつは配置——衛星が空に広く散らばっているほど、計算に使える材料は増えます。脚を大きく広げた三脚のほうが、脚を閉じた三脚より安定するのと同じです。もうひとつは遮蔽——木々の葉、谷の壁、建物の列など、電話の真上にある開けた空とのあいだに何かがあると、衛星の一部がまるごと見えなくなったり、信号がいったん近くの面で跳ね返ってから受信機に届いたりします。このふたつはどちらも、いまこの瞬間、電話がどこに立っていて、そこから空がどう見えるかという性質であり、山行が始まってからどれだけ時計が進んだかという性質ではありません。

長い山行のほうが荒く見えることがある理由

六時間の一日は、三十分の周回コースよりずっと多くの土地を通ります。通る土地が増えれば、その道すがら空の見え方も自然と多様になります。開けた駐車場から歩き始め、林を抜けて登り、狭い谷に下り、また開けた場所に戻ってくるような一日は、一日のうちにいくつもの違う精度の条件を通り抜けることになります。そして軌跡のなかでいちばん荒く見える区間は、たいてい空がいちばんふさがれていた場所に重なるだけで、それが山行の何時間目だったかとは関係がありません。

単純にサンプル数の話でもあります。長い山行はそれだけ多くの点を記録します。記録される点が増えれば、そのうちのどれかが少しだけずれて記録される機会も、単純にそれだけ増えます——精度そのものが落ちたからではなく、数が多いものにはそれだけ外れ値が混じる余地が増えるからです。同じ挙動のまま二十分の散歩をしても比率は同じはずですが、そもそも点の数が少ないので、それが目立つ場面自体があまりありません。

本当に時間とともに変わるもの——それはこの話ではない

実は、時間とともにGPSの配置がわずかに変わるのは本当です。衛星は独自の周期で地球を周回しているので、頭上にどの衛星があり、それらが空にどう散らばっているかは、朝の九時と昼の一時とでは、まったく同じ場所に立っていても厳密には同じではありません。これは作り話ではなく、衛星システムの本当の性質です。ただしこれは時刻や日付に紐づく違いであって、記録を始めて十秒の電話にも、十時間の電話にも同じように当てはまるものです。ひとつの山行がどれだけ長く続いているかとは、まったく関係がありません。GPS受信機のなかに、その山行が始まってからの分数を数えていて、時間が経つにつれて少しずつ握りを緩めていくような時計は存在しません。

勘違いしやすいところ

• 長い山行の後半で荒れた区間があると、GPSが「疲れてきた」せいだと考える——それより先に、その場所の地形を見たほうがよい。谷や密林、高架下などのほうが、経過時間よりずっとうまく説明がつく。
• 短い散歩なら長い山行より当然きれいに記録されるはずだと思い込む——一点ごとの物理条件は、その日それまでに何点記録されていたかとは関係なく、まったく同じ。
• 記録が始まってから最初の一、二分だけ落ち着くのと同じように、長く歩くほど軌跡がどんどんきれいになっていくと期待する——最初の落ち着きは記録開始直後だけの一回きりの現象で、何時間も続く改善ではない。
• 長い一日でおかしな点が増えたことを、性能が落ちていく兆候だと受け取る——単に長い山行は点の数そのものが多いだけで、一点あたりの起こりやすさは最初から最後まで変わらない。

TrailCamでできること

TrailCamは、短い周回コースでも一日がかりの山行でも、ルートが動いているあいだずっとバックグラウンドで位置を記録し続けます。時間が経つにつれて空の読み方や記録の頻度が変わることはありません。長い記録も短い記録も、同じ仕組みが長さだけ違う分だけ動いているにすぎません。TrailCamはダウンロード無料です。