為何智能手環總是高估你跑步的距離？

知識 10-16

為何智能手環總是高估你跑步的距離？

不知道你有沒有這樣的體會：在400米一圈的跑道上，剛跑過2圈不久，你手機上的計步軟體或者智能手環就提醒到，「完成1公里」，儘管你離第3圈的一半還有一段距離。

是計算錯誤？還是智能手環的生產商在故意討好你？

為何智能手環總是高估你跑步的距離？

都不是。智能手環總是高估你跑步距離的原因是GPS統計距離所用的方法，對，這是個很奇怪的故事。

GPS是這樣計算距離的：採集整條路線上的一系列坐標，然後計算每相鄰兩個坐標間的距離，最後把每段的長度加起來就得到了完整距離。

計算方法很簡單，也很直觀，可為什麼總是會出現誤差呢？你可能會分析，現實中的路線絕大部分都不是直線，而GPS是通過計算每兩個坐標間的直線距離，最後相加而得到整條路線的近似距離的。可如果這樣，GPS計算的距離應該小於實際距離，為什麼現實中卻剛好相反呢？

對了，GPS在採集坐標時是會出現誤差的。整條線路上的每個坐標點都可能偏離實際路線，儘管現在的GPS精度已經很高，但每兩個點之間都有偏移，加起來也會影響最終的結果。但如果坐標點偏移，是不是也有可能使距離變短呢？如果偏移是隨機的，那GPS最終統計的距離大於或小於實際距離出現的概率是一樣的？

為何智能手環總是高估你跑步的距離？

儘管你考慮的很周到，但你還是錯了。最近，奧地利大學、代爾夫特理工大學（荷蘭）和獨立研究機構Salzburg Forschungsgesellschaft的研究人員做了一系列測算髮現，和誤差的分布無關，GPS測出的兩點間的距離總是大於實際距離，除非兩個點之間的誤差值是完全一樣的。

這是因為，兩點之間直線是最短的，只有當兩個點的位置同時沿著這條直線往一起偏移時，GPS測得的距離才會小於實際距離，但實際上，根據研究人員的測量，這種情況極少會發生。由於總距離是每兩個點之間距離相加的總和，最後GPS測得的數據就總是大於實際距離。

研究人員還建立了一個公式來計算GPS測量的距離到底偏移了多少（OED，Over Estimate of Distance）：

其中，d0是實際距離，var是GPS偏移數值的方差，C是偏移數值間的自協方差，最後計算的結果的總是正數，也就是說，GPS測量的數據總是大於實際距離。

除了理論計算，研究人員還進行了實驗。他們找了一個10米見方的場地，然後每隔1米進行標記，測量人員圍著場地走，然後在每個標記點讀取GPS數值。

為何智能手環總是高估你跑步的距離？

他們發現，1米-5米的實際距離，GPS測量的數據是1.2米-5.6米，誤差在12%-20%之間。

所以，下次你的手環告訴你跑了5公里的時候，別相信它。不過，這對你來說不算什麼大問題，而且還能滿足你的虛榮心，不過，專業運動員有時會對此很苦惱，因為GPS裝備總是高估他們的狀態，這對於科學的訓練不是什麼好事。

那有沒有方法解決這個問題呢？這可能涉及比較專業的問題，根據研究人員的提議，簡單來說，就是改變GPS的測量方法，使用速度乘以時間來計算距離。這個數據更加精確，而且誤差隨機，不會出現測量距離總是大於實際距離的情況。

「

歡迎各位跑友加小編個人微信號：

paobu8521期待您的交流指導

——————————————

【減肥】【心率】【傷害】【APP】【步頻】【月經】【名人】【高手】【花費】【指南】【跑鞋】【誤區】【配速】【歌曲】【新手】【姿勢】【HIIT】【提速】【呼吸】【疼痛】

。。。。。。

請回復您最關心的詞，小編會努力更新！

請您繼續閱讀更多來自 跑步吧 的精彩文章:
TAG:跑步吧 |

您可能感興趣