GPS 經、緯度資料之內差處理

為確保檢測之 AARI 具有準確之路段位置，以降低其絕對距離之誤差，本節將 針對 GPS 經、緯度資料之遺失與精度不足進行內插處理。此類型之 GPS 資料遺失 於檢測時天氣雲層過厚或是行駛於地下道時經常發生，如下圖 4.30 為本研究範例 路段之原始 GPS 經、緯度歷時資料趨勢圖，其中藍實線為經度；咖啡實線為緯度，

由此圖可以看出多數點位之 GPS 訊號遺失甚多，若以此位置資料進行行駛距離之 計算，將會明顯放大兩點間之距離。因此本研究希望於計算 AARI 指標前能夠先對 實驗數據做前處理之內插作業，以恢復正確之行駛位置資料，片段式的資料遺失情 形之內插處理邏輯如下，其詳細流程圖如圖 4.31 所示。

GPS 位置資料之原始趨勢圖-新北市環河東路

(1) 檢測過程中 GPS 之資料更新頻率為每秒一次，若以一般市區道路之行駛 速度 50kph 而言，於 1 秒內大約已行駛 13.9 公尺，因此本研究各別以該 經、緯度座標與其前一點經、緯度座標進行判斷，若經度座標前後兩點相 差超過 0.0001，則該兩點 GPS 經計算得到之距離差約為 10.09 公尺；若 緯度座標前後兩點相差超過 0.0001，則該兩點 GPS 經計算所得到之距離 差約為 11.08 公尺。經上述了解經、緯度改變之特性，本研究欲將 GPS 位

(2) 經上述得到所有需要內插處理之 GPS 經、緯度資料及其筆數編號，即可 針對其兩資料點進行內插處理，以緩解兩點間經、緯度變化過大導致距離 計算經度不足之問題。

(3) 若於 100 公尺之單位區段內發現 GPS 之遺失資料比例大於 50%，則將該 單位區段予以剃除，以降低檢測之準確性，並回報簡易型平坦儀之擷取程 式以提醒檢測人員該路段需重新檢測。

GPS 位置資料遺失之內插處理流程圖 讀取某路段之 GPS 經、緯度座標

保留該點 GPS 經、緯度及其資料筆數位置 Retain i and GPS_lat[i]

Retain i and GPS_lon[i]

前後兩點經、緯度之絕對值差 Abs(GPS_lat[i] – GPS_lat[i+1]) Abs(GPS_lat[i] – GPS_lat[i+1])

根據以上保留之 GPS 經、緯度及資料筆數 進行內插處理

保留經內插處理後之 GPS 經、緯度資料 每兩點 GPS 座標資料進行 Vincenty 距離計算

∆ > 0.0002

∆< 0.0001

圖 4.32 可看出經 GPS 位置資料內插處理後之 GPS 經、緯度歷時趨勢圖，與圖 4.30 比較可看出經內插處理之 GPS 位置資料較為連續，且原圖 4.30 向下或向上突 出之資料遺失情形亦明顯的改善。此結果顯示上述之 GPS 位置資料內插處理邏輯 能夠大幅改善天氣與建物遮蔽對於 GPS 訊號遺失之影響。

GPS 位置資料經內插後之趨勢圖-新北市環河東路