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地球

スマホの「北」表示は『真北』or『磁北』のうちのどちらになってる? 64

ストーリー by nagazou
ズレ 部門より
2月に国土地理院が方位磁針の北が西に0.3度ズレていることをを発表しているが、このことがスマホの地図アプリやウェブ地図サービスにどのような影響を与えているかに関する記事がINTERNET Watchに掲載されている(INTERNET Watch)。

登山などにおいて紙の地図と方位磁石を組み合わせて使うときは、紙の地図に方位磁石が指し示す北「磁北」の向きに従って南北の線(磁北線)を引く必要がある。国土地理院が提供するウェブ地図サービス「地理院地図」には磁北線を表示させる機能があるが、「Google マップ」やiOSの「マップ」アプリ、「Yahoo! MAP」「地図マピオン」などの主要なウェブ地図サービスや地図アプリではこうした機能を持つものはないという。

理由としては、地図アプリの方位表示は、偏角の値を補正済みの真北基準の方位を採用しているのが一般的であるためだとしている。方位表示に磁北と真北のどちらを採用するかはアプリ次第となっており、iOS標準の「コンパス」アプリについては、磁北と真北を切り替えられるようになっているとのこと。

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追記(by headless): 14日15時30分の段階で復旧済み。環境によっては更新にしばらくかかる可能性もあるので、しばらくお待ちいただきたい。
  • 地図は真北
    コンパスは磁北

    地図について
    地図を磁北にするには、変態的な実装が必要。
    よほど変態的な用途でない限り、真北で描かれる。・・・地磁気は場所によって異なっており、場所によって偏角のパラメータを変えれば、磁北の地図を描くことはできる。
    偏角のパラメータはこんな感じ
    https://www.gsi.go.jp/buturisokuchi/menu03_magnetic_chart.html [gsi.go.jp]
    船ではいざというときに磁気コンパスを使うため、海図には真方位に併せて磁方位を容易に読み取れるコンパスローズ [google.com]が描かれている

    コンパスについて
    ・GPSコンパス(真北):複数のGPS受信機を設置し、それらの間を基線として方位を求めるので、1個のスマホの中には実装できない
    ・ジャイロコンパス(真北):地球の自転軸を基準とした北を指す。30cm立方、30kg程度の装置で、起動して静定するまでに時間を要し、人が持ち運ぶものではない。
    ・磁気コンパス(磁北):旭化成の磁気センサー [akm.com]等、スマホに実装できる。
    磁気コンパスは、装置一式(あるいは船1隻)の中の磁気分布が影響して、自差が生じる。スマホであれば、8の字操作をして補正する(自差のパラメーターを集めるのかな)。船では、磁石や高透磁率合金を添わせて自差を修正し、さらに方位毎の残存自差をプロットした自差表を備えおく。
    スマホの磁気コンパスは、もっともらしい分解能で値を出してくれるが、精度は全くあてにならない。GoogleMapで扇形のマークを示すのは、良心的だと思う。

    ここに返信
    • 地図は真北
      コンパスは磁北

      コンパスが磁北を指すには近くに鉄骨だとかがないことが条件なので、街中などでは難しいです。船舶ではどうしているのだろう。

      土地家屋調査士 [wikipedia.org]に地積測量図 [wikipedia.org]を作ってもらったら磁北とも1度以上ずれていましたが、コンパスの指す北でいいことになっていると言われました。

    • スマホの地図は真北基準で表示し、磁気コンパスの取得情報も偏差を補正して表示しているのに、
      スマホのの地図アプリは、たいてい、東西南北の表示に方位磁針のアイコンが使われてる、
      というのが混乱の原因というか諸悪の根源かなと思う。
      磁北ではなく真北を基準に表示するなら、東西南北の表示は方位記号(北向きの十字矢印)を使うべき。

    • スマホ2台を2人が1台づつもって、紐をピンとはって50メートルくらい離れて測定する方式にすればGPSコンパスで計算できそう。

      もしかして、普通にアプリでの実装も可能なんじゃないかな。

    • by Anonymous Coward

      今だったら、スマホカメラで太陽や月や星空を撮影して、現在時刻からカメラの方位を算出表示するのは可能では?

      • by Anonymous Coward

        おそらく元コメ氏は、たとえば真北に向かって一直線に伸びている道路(普通の地図なら当然一直線)を、
        各地点での磁北に合わせて描く(結果、ウネウネする)ような事を想定しているのではないか

        そんな地図、欲しくなるに決まってるじゃないか

      • by Anonymous Coward

        なるほど、時刻・緯経度はGPSを、水平確認は加速度センサを信用すれば一応実現できるのか。

        以前に、時刻と水平確認のみ自動で、緯経度は手入力、鉛直に立てたスタイラスを太陽の影方向にスライドさせると真北を表示、というアプリ(?)は書いたことはあるので、大変そうなのは画像処理だけか。

        とはいうものの、精度を得るには均時差(南中時刻が季節で変化)・大気差(屈折率が大気の影響で変化)などの補正が要る。さらに画像処理を使うならレンズの収差の補正も必要。後者は結構面倒そうで、影を人手で入力のほうが精度が高かったりして。

        そもそも屋内や曇・雨・雪で全く使えないということで、実用には無理がある。(誰も思っていないって)

  • by tori_sanpo (39645) on 2022年08月13日 15時20分 (#4306243) 日記

    日本付近での偏角の近似値であれば緯度・経度から計算する式が理科年表に載っています
    (最近のものは読んでいないので無かったらごめん)
    同じように緯度・経度から偏角の近似値を計算できるサイトがありました
    磁気偏角を求める(2000.0年値) [casio.jp]

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2022年08月13日 8時32分 (#4306101)

    https://srad.jp/comment/4195628 [srad.jp]

    iPhoneのコンパスには「真北を使用」というオプションが有って、位置情報要求するのはそれもある。
    アクセス権要求に「現在地の表示、および真北の計算に位置情報を使用します。」って明記されてる。

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2022年08月13日 8時09分 (#4306097)

    船用GPS受信機には、GPSコンパス機能があるけど、
    スマホでもGPSコンパスは実現できないの?

    ここに返信
    • by renja (12958) on 2022年08月13日 11時12分 (#4306167) 日記

      スマホにGPSコンパス実装したとして、方角をしっかり検知するよう実装できるか未知数。

      現状では、地図アプリ上で移動ルートは有ってるのに方向表示は横や斜めにずれたままだったり、動いていないのに地図が大回転してたりと、
      厳密なところまで信頼できないのですが。
      とてもじゃないけど、これを頼りに山に入ったりはしたくない。

      --

      ψアレゲな事を真面目にやることこそアレゲだと思う。
      • by Anonymous Coward

        GPSコンパスについて誤った書き込みのこれにスコア+1がついてるのはなんで?

    • by Anonymous Coward

      GPSコンパスは磁北を指せるの?
      それと、走行中の揺れる船内で磁北と真北の0.3度の違いはほぼ意味がないから、問題にならないけど、山などでは問題になるという違いがあるよね。

      • by freddy (45366) on 2022年08月13日 12時10分 (#4306182)

        「方位磁針の北が西に0.3度ズレている」というストーリーの文がわかりにくいのですが、直近5年間でずれが西向きに0.3度増えたのであって、ずれ自体は東京では7.6度あります。

      • by Anonymous Coward

        GPS座標とGPSコンパスから、磁北を割り出すプログラムを追加すれば、磁北がわかるのでは?

        • by Anonymous Coward

          それは単なる推測。iPhoneには地磁気のセンサーが載ってる。

          • by Anonymous Coward

            知識をひけらかす前に親コメまで目を通しましょう。そもそも空想の話です。

      • by Anonymous Coward

        船のオートパイロットを考えるとそのへんのズレが燃費とか航路に悪影響を及ぼしそう…

      • by Anonymous Coward

        永遠にずれてる状態だと不味いのは船でも同じでは。
        角度のずれは長距離移動する分山よりもずっと問題になるぞ。

    • by Anonymous Coward

      それ、止まっていても表示されるの?
      移動経路とその緯度経度から北を逆算するだけじゃないか?
      つまり、ある帝都の速度で動いていないと測定できないのでは。だから、スマホではできないんじゃないかね。

      • なるほど、確かにGPSは磁北線を再現する事は難しいのかもしれない。

        ただ、いまは昔のWindowsPhoneはビルトインアプリの中にある
        地図アプリは

        おっと、誰か北みたいだ

      • by Anonymous Coward

        スマホの方向合わせは左右に振ったりお辞儀したり、ってのがあるから、無理とも言い切れないような。0.3度の精度があるかはともかく。

        • Re:GPSコンパス (スコア:3, 参考になる)

          by Anonymous Coward on 2022年08月13日 9時42分 (#4306145)

          0.3度はここ5年で変化した量ね
          絶対的なずれは日本だと6~11度 [impress.co.jp]ある

        • by Anonymous Coward

          それは磁気センサーのキャリブレーションだろ。まあ、周囲に磁性体があるとまともに表示できないので文明世界ではいくらやっても気休めにしかならないが。

      • by Anonymous Coward

        船舶用のGPSコンパスはアンテナが2つあって、測位結果の差分から方位を示せる。
        https://j-nav.org/navsys/workshopreport/report/r2002s/navmaterial/gpsc... [j-nav.org]

        スマホではそういうの見たことがないけれど。

        • by Anonymous Coward

          スマホは小さいし搭載は無理だろう。
          一応加速度センサーとジャイロを併用して時間差で変位させて同じことをすることはできるかもしれないが、不便だろう。

    • by Anonymous Coward

      2台持ちならあるいは....

      https://j-nav.org/navsys/workshopreport/report/r2002s/navmaterial/gpsc... [j-nav.org]
      > GPSコンパスとは、図1のように2つのアンテナを船首方向に取り付け、2つのアンテナの相対的な位置関係から方位を計算する方位センサーである。

    • by Anonymous Coward

      ジャイロセンサーとGPSを搭載しているスマホに、GPSコンパスが必要とは思えないんだが。
      移動していればほぼ同じことができるよね。

      • by Anonymous Coward

        山へ入った時なんかは移動せずに正確な方位がわかると助かりますけどね。

    • by Anonymous Coward

      スマホがデカくなっても良いのなら、(GPSアンテナを2つ離して付けるのなら)
      可能だろうな。

  • by Anonymous Coward on 2022年08月13日 9時16分 (#4306137)

    そもそも、スマホのコンパスがその程度のことを気にしなければならないほどの精度の高さを持っているのか?
    手持ちのAndroid機3台で試してみてもそうは思えない
    (それぞれ 30度以上、互いに違って出るし、回しみてもほとんど追従しない)
    iPhoneだと、ピタッと正確に表示されるとかなのだろうか?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2022年08月13日 9時25分 (#4306140)

      それは3台並べて動作させることで磁気的になにか干渉してるのでは

      • by Anonymous Coward

        スマホなんかに入ってる磁気センサは最大2度~3度程度の誤差があるので、ぴったり一致しないのは当たり前
        普通のオイル入りのコンパスだって誤差があるし、その誤差が問題になるような使い方はしない

        • by Anonymous Coward

          30度以上って書いてるので、キャリブレーション後であれば、互いの金属部分とか、周囲の金属、もしかするとケースに使われている磁石とかが影響しているレベルでは

          #棒磁石の周りをコンパス動かして磁力線を書く実験を思い出した

    • by Anonymous Coward

      それでもあえて系統誤差を加える必要はないと思うし、表示をどちらにするのかは決めておかないと計算できないよね。人間の暗算じゃないんだから。
      と言うか、スマホのコンパスって、スマホ自体に流れる電流による磁気ノイズ等の影響を、スマホの動きと加速度計を利用してうまく消してはじめて機能するんだよね。さらにその地域の磁気偏差をGPSと時期偏差の表で除去する必要がある。これだけやっても都会だと金属や電子機器だらけだからうまくいかないし、磁気センサの性能の限界もある。隣にスマホを並べて比較したなら、干渉し合って妙な結果になるのは当たり前。
      ちなみに回しても追従しないのは、センサーの生の値を遅延なく表示しているわけではないことが理由。生の値はブレながら割と追従するよ。

      • by Anonymous Coward

        そんだけ精度を気にするならスマホなんて使わないでそれなりの機材を使えばいいのでは?
        そもそもスマホって計測機器じゃないんだし

    • by Anonymous Coward

      0.3度のズレってのは例のスラドクオリティの改変です。
      本当は方位磁石の北と地図上の北のズレ、偏角は日本では6度から10度ぐらいある。
      これが5年前の計測から0.3度差があったというのが前のストーリー。

      スマホ搭載の電子コンパスでも5度や10度の精度はあります。
      30度もずれるのは周りの磁性体の影響やキャリブレーション不足なので、建物から外に出てキャリブレーション試してみてください。

      • by Anonymous Coward

        スラドの記事にはズレがある。角度とか。
        ご利用の際はお気をつけください。

    • by Anonymous Coward

      元々90度ずれている NEXUS 10 の悪口はやめてあげてください

      10インチのタブレットでVRするのにそもそも無理があるが、
      某ゲームでやってみるとロール軸が90度横に傾いて表示されるという
      水準器や方位磁石アプリもずれるものとずれないものがあった
      (ずれないものはアプリ側で補正をかけていたらしい)

    • by Anonymous Coward

      滑走路番号はカナダ以外磁北ベースだそうだから必要かも。
      南北極近くでは誤差が大きいし。
      まぁ精度が甘いってのは確かだけど。

  • by Anonymous Coward on 2022年08月13日 18時08分 (#4306276)

    例によって本記事を最後にインデックスされなくなっている模様。
    金曜夕方から最新コメントが更新されなくなってたからそうなんだろうなと思ってたらやっぱり。
    # 決まって週末おかしくなるのはなんか理由があるんだろうか?

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      実は平日も起きてるけど休日は対応する社員がいないというだけの話ではないですかね

      • by Anonymous Coward

        土日担当のHeadlessさんしか対応状況を書いてくれないってだけでは

        • by Anonymous Coward

          headless氏は社員ではないので対応状況を書くくらいしかできることがないというだけでは

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