The rise of Web 2.0 coupled with the recent, non-stop technological advancements have cleared the way for an unprecedented spread of applications exploiting geospatial data created by common people. Portable, GPS-enabled mobile devices like tablets and smart phones, that are currently accessible to a wide audience, allow to easily produce georeferenced data (including images, audios, videos and textual notes) which constantly feed the databases of a number of projects. However, what is the positional accuracy achievable by such devices? This work seeks to provide an answer by investigating the performances of mobile devices equipped with Android operative system starting from a series of field surveys. Comparing the positions recorded by a tablet and a smart phone on a number of points of known location, many statistical analysis allow first to quantify the positional accuracy of the observations, that, despite varying with the specific device under testing, generally present median values of the order of some meters. Specific computations allow then to evaluate the nature of the measured errors and to further study their behavior and dependence on the two coordinates. A final analysis shows also that the accuracy information, which is automatically provided by the mobile devices together with the position recorded, is not generally a reliable measure of the real accuracy. Although achieved on a limited number of tested devices and thus to be assumed as preliminary, the results are significant and can constitute fruitful ground for future research in this field.

L’avvento del Web 2.0 insieme ai recenti sviluppi tecnologici ha aperto la strada ad una diffusione senza precedenti di applicazioni basate sulla fruizione di dati spaziali creati da utenti comuni. Dispositivi mobili portatili quali i moderni tablet e smart phone, oggi accessibili ad un pubblico vasto e dotati di ricevitore GPS, consentono facilmente la registrazione di dati geolocalizzati (immagini, video, audio, note testuali, eccetera) che alimentano costantemente le banche dati di un numero esorbitante di progetti. Qual è però l’accuratezza posizionale ottenibile con tali dispositivi? Il presente lavoro cerca di fornire una risposta analizzando, a partire da una serie di misure sul campo, le prestazioni di dispositivi mobili con sistema operativo Android. Confrontando le posizioni misurate in una serie di punti noti da un tablet ed uno smart phone, un insieme di analisi statistiche permette innanzitutto di quantificare l’accuratezza posizionale delle osservazioni che, pur risultando dipendente dal particolare dispositivo testato, presenta valori mediani generalmente dell’ordine di qualche metro. Opportune elaborazioni permettono quindi di valutare la natura degli errori misurati, studiandone il comportamento e la dipendenza sulle due coordinate registrate. L’analisi conclusiva proposta nel lavoro mostra inoltre come l’informazione di accuratezza, che i dispositivi forniscono in automatico insieme alla posizione, non sia in generale una misura attendibile dell’accuratezza reale. Sebbene limitati nel numero di dispositivi testati e quindi da assumere come preliminari, i risultati ottenuti emergono come significativi e forniscono spunti molteplici per la ricerca futura in questo campo.

Accuratezza del posizionamento GPS da comuni dispositivi mobili

MINGHINI, MARCO
2015-01-01

Abstract

The rise of Web 2.0 coupled with the recent, non-stop technological advancements have cleared the way for an unprecedented spread of applications exploiting geospatial data created by common people. Portable, GPS-enabled mobile devices like tablets and smart phones, that are currently accessible to a wide audience, allow to easily produce georeferenced data (including images, audios, videos and textual notes) which constantly feed the databases of a number of projects. However, what is the positional accuracy achievable by such devices? This work seeks to provide an answer by investigating the performances of mobile devices equipped with Android operative system starting from a series of field surveys. Comparing the positions recorded by a tablet and a smart phone on a number of points of known location, many statistical analysis allow first to quantify the positional accuracy of the observations, that, despite varying with the specific device under testing, generally present median values of the order of some meters. Specific computations allow then to evaluate the nature of the measured errors and to further study their behavior and dependence on the two coordinates. A final analysis shows also that the accuracy information, which is automatically provided by the mobile devices together with the position recorded, is not generally a reliable measure of the real accuracy. Although achieved on a limited number of tested devices and thus to be assumed as preliminary, the results are significant and can constitute fruitful ground for future research in this field.
2015
L’avvento del Web 2.0 insieme ai recenti sviluppi tecnologici ha aperto la strada ad una diffusione senza precedenti di applicazioni basate sulla fruizione di dati spaziali creati da utenti comuni. Dispositivi mobili portatili quali i moderni tablet e smart phone, oggi accessibili ad un pubblico vasto e dotati di ricevitore GPS, consentono facilmente la registrazione di dati geolocalizzati (immagini, video, audio, note testuali, eccetera) che alimentano costantemente le banche dati di un numero esorbitante di progetti. Qual è però l’accuratezza posizionale ottenibile con tali dispositivi? Il presente lavoro cerca di fornire una risposta analizzando, a partire da una serie di misure sul campo, le prestazioni di dispositivi mobili con sistema operativo Android. Confrontando le posizioni misurate in una serie di punti noti da un tablet ed uno smart phone, un insieme di analisi statistiche permette innanzitutto di quantificare l’accuratezza posizionale delle osservazioni che, pur risultando dipendente dal particolare dispositivo testato, presenta valori mediani generalmente dell’ordine di qualche metro. Opportune elaborazioni permettono quindi di valutare la natura degli errori misurati, studiandone il comportamento e la dipendenza sulle due coordinate registrate. L’analisi conclusiva proposta nel lavoro mostra inoltre come l’informazione di accuratezza, che i dispositivi forniscono in automatico insieme alla posizione, non sia in generale una misura attendibile dell’accuratezza reale. Sebbene limitati nel numero di dispositivi testati e quindi da assumere come preliminari, i risultati ottenuti emergono come significativi e forniscono spunti molteplici per la ricerca futura in questo campo.
GPS
positioning
Volunteered Geographic Information
Accuracy
mobile devices
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