TrailCam

指南

樹林裡 GPS 定位為什麼會變差

一走進樹林,明明是直直走的一段路,記錄出來的軌跡卻開始在步道兩側來回晃。這不是手機或 App 的毛病,而是衛星訊號穿過樹冠時真實發生的事——弄懂一次,之後在路上就不用再納悶了。

接收器到底需要什麼

手機靠同時比較來自好幾顆衛星的訊號來算出自己的位置——能看清楚、分布得越開的衛星越多,定位就越緊。像稜線或海邊這種頭頂完全開闊的地方是最好的條件:衛星多、分布廣,每一路訊號都走最短路徑過來。市面上說的 GPS 精度數字,基本上都是在接近這種條件下量出來的。

樹林的樹冠正好擋在接收器和那片天空的大半之間。樹葉和枝條不會像牆一樣把訊號徹底擋死,但會削弱訊號,還會把一部分訊號彈到別的方向去。剛下過雨、葉子濕著的時候比乾燥時影響更大;一片枝葉茂密的闊葉林,遮擋也比同一片林子冬天落葉後、或稀疏的松林厲害得多。

記錄下來的軌跡會變成什麼樣

訊號還是會到,只是比正常弱,有時候還先撞上樹幹或樹枝反彈一下才過來——這種失真有個專門的名字,多重路徑效應。接收器照樣會用收到的訊號算出一個位置,只是它信的這份資料本身已經有點偏了。反映在地圖上,就是明明是直的、平的一段路,軌跡卻在真實路線兩側晃出幾公尺,海拔讀數也比在開闊地更毛躁,因為垂直方向的定位本來就比水平方向更容易受微弱或反射訊號的影響。

距離也會跟著偏:穿過密林的窄段時,量出來的距離通常會偏長,因為軌跡上每一次小小的左右晃動,都會往總長度裡加一點點沒有的距離。整天走在樹林裡,累積下來跟登山口牌子上寫的距離對不上也很正常,不是哪裡壞了。

樹林與峽谷,其實是同一個問題的兩張臉

狹窄的峽谷、陡峭的崖壁、密集的高樓街區,也會讓定位變差,但原因不太一樣——不是訊號被削弱,而是幾何關係變了。一部分天空被岩壁或建築物直接擋住,能看到的衛星本來就少了,剩下的還都擠在露出來的那一小條天空裡,而不是分散在四面八方。這裡同樣會有多重路徑效應,只是反射的對象從樹枝換成了岩石或牆面。

要是茂密的樹冠正好蓋在一條窄谷上頭,兩種效應會疊在一起:地形擋掉一部分天空,能穿過來的訊號又大多已經反射過一次。這大概是手機會遇到的最差情況了,即便如此,受影響的也只是軌跡的細節形狀,而不是你判斷自己有沒有走對路的能力。

什麼真的有用,什麼沒什麼用

  • 進樹林之前,先在登山口或空地上把定位定穩,接收器就有一個不錯的起點可以往上疊加修正,比一進樹林就從零開始定位要好。
  • 一直盯著螢幕看沒有用。精度完全取決於頭頂能看到多少天空,跟螢幕上顯示什麼沒有關係。
  • 稍微往樹冠的缺口那邊靠一靠走,也只是那幾步路會好一點,對整段記錄影響不大。
  • 拿密林裡量出來的距離去對登山口牌子上的數字,其實不太公平。牌子上的數字是在地面量出來的,軌跡是衛星訊號穿過樹葉量出來的,兩者回答的本來就不是完全同一個問題。

這些都不是 App 沒修好的毛病。同一條路、同樣的天氣,任何一款記錄軟體多多少少都會遇到同樣的失真,因為限制在於訊號抵達手機之前經歷了什麼,跟軟體本身無關。TrailCam 不管是在樹林裡還是開闊的稜線上,都會在背景繼續記錄,之後可以匯出成 GPX 1.1 或 CSV。App 免費下載。

常見問題

樹林裡,手機會比專業 GPS 裝置定位更差嗎?
基本上不會有本質差異。手機與專業 GPS 裝置接收的是同一批衛星,受到的樹冠削弱與多重路徑效應也是同一套。不同裝置在樹林裡表現出的差異,通常來自天線設計與晶片本身,而不是哪種裝置能繞開這套物理限制。
大部分路段都在樹林裡走完之後,為什麼爬升會顯得偏高?
垂直方向的定位本來就比水平方向粗糙,樹冠削弱又反射過的訊號會讓這一點更明顯。如果記錄下來的海拔一步一步地小幅上下跳動,沒有把這種雜訊過濾掉的 App 就會把這些跳動全部當成「爬升」加起來,就算走的是平路也一樣。
在很密的樹林裡,GPS 會完全失效嗎?
不會。它會變差——定位更弱、更毛躁——而不是直接關掉。可以預期軌跡會有點晃、數字精度會打折扣,但接收器在整個過程中都還在持續給出位置。

記錄你自己的軌跡

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