Route taken and distance travelled

Route taken and distance travelled are important parameters for studies of animal locomotion. They are often measured using a collar equipped with GPS. Collar weight restrictions limit battery size, which leads to a compromise between collar operating life and GPS fix rate. In studies that rely on linear interpolation between intermittent GPS fixes, path tortuosity will often lead to inaccurate path and distance travelled estimates. Here, we investigate whether GPS-corrected dead reckoning can improve the accuracy of localization and distance travelled estimates while maximizing collar operating life. Custom-built tracking collars were deployed on nine freely exercising domestic dogs to collect high fix rate GPS data. Simulations were carried out to measure the extent to which combining accelerometer-based speed and magnetometer heading estimates (dead reckoning) with low fix rate GPS drift correction could improve the accuracy of path and distance travelled estimates. In our study, median 2-dimensional root-mean-squared (2D-RMS) position error was between 158 and 463 m (median path length 16.43 km) and distance travelled was underestimated by between 30% and 64% when a GPS position fix was taken every 5 min. Dead reckoning with GPS drift correction (1 GPS fix every 5 min) reduced 2D-RMS position error to between 15 and 38 m and distance travelled to between an underestimation of 2% and an overestimation of 5%. Achieving this accuracy from GPS alone would require approximately 12 fixes every minute and result in a battery life of approximately 11 days; dead reckoning reduces the number of fixes required, enabling a collar life of approximately 10 months. Our results are generally applicable to GPS-based tracking studies of quadrupedal animals and could be applied to studies of energetics, behavioral ecology, and locomotion. This low-cost approach overcomes the limitation of low fix rate GPS and enables the long-term deployment of lightweight GPS collars.
GPS tracking collar

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับการศึกษาสัตว์ใช้เส้นและระยะทางได้ พวกเขามักจะวัดโดยใช้คอพร้อมจีพีเอส ใส่ปลอกคอน้ำหนักจำกัดจำกัดแบตเตอรี่ขนาด อัตราการแก้ไขปัญหาซึ่งนำไปสู่การประนีประนอมระหว่างคอชีวิตและ GPS ในการศึกษาที่ใช้ในการเปรียบเทียบเชิงเส้นระหว่างแก้ไข GPS เป็นระยะ ๆ tortuosity เส้นทางจะมักจะนำไปสู่การประเมินระยะทางและเส้นทางไม่ถูกต้อง ที่นี่ เราตรวจสอบว่า แก้ไข GPS คำนวณเที่ยวตายสามารถปรับปรุงความแม่นยำของการแปลและการประมาณการระยะทางสูงสุดคออายุการใช้งาน ปลอกคอติดตามจนถูกจัดวางบนเก้าออกกำลังกายสุนัขในประเทศเพื่อรวบรวมข้อมูล GPS ราคาสูงการแก้ไขได้อย่างอิสระ จำลองได้ดำเนินการการวัดขอบเขตซึ่งรวมการเร่งความเร็วและวัดหัวข้อการประเมิน (คำนวณเที่ยวตาย) มีอัตราต่ำแก้ไข GPS ดริฟท์อาจปรับปรุงความถูกต้องของเส้นทาง และห่างจากที่ประมาณการเดินทางมาแล้ว ในการศึกษาของเรา มัธยฐาน 2 มิติรากหมายถึง squared (2D RMS) ตำแหน่งผิดระหว่าง 158 463 เมตร (ความยาวของเส้นมัธยฐานกม. 16.43) และแก้ไขตลอดโดยระยะทางระหว่าง 30% และ 64% เมื่อการแก้ไขตำแหน่ง GPS ถ่ายทุก 5 นาทีคำนวณเที่ยวตายกับการแก้ไขดริฟท์ GPS (1 GPS แก้ไขทุก 5 นาที) ลด 2D RMS ตำแหน่งข้อผิดพลาดระหว่าง 15 และ 38 m และระยะทางการระหว่างการ underestimation 2% และมี overestimation 5% บรรลุความแม่นยำนี้จาก GPS เพียงอย่างเดียวจะต้องมีประมาณ 12 แก้ไขทุกนาทีและผลในการใช้งานแบตเตอรี่ประมาณ 11 วัน คำนวณเที่ยวตายช่วยลดจำนวนของการแก้ไขที่จำเป็น เปิดชีวิตคอประมาณ 10 เดือน ผลของเรามักเกี่ยวข้องกับคะแนนจีพีเอสติดตามศึกษาสัตว์ quadrupedal และสามารถนำไปใช้ศึกษาภาวะ นิเวศวิทยาพฤติกรรม และใช้ วิธีนี้ประหยัดพิชิตข้อจำกัดของการแก้ไขต่ำราคาจีพีเอส และช่วยให้การใช้งานระยะยาวของปลอกคอ GPS น้ำหนักเบาคอจีพีเอสติดตาม

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เส้นทางถ่ายและระยะทางที่เดินทางเป็นตัวแปรที่สำคัญสำหรับการศึกษาของการเคลื่อนไหวของสัตว์ พวกเขามักจะวัดโดยใช้ปลอกคอพร้อมกับจีพีเอส ปลอกคอข้อ จำกัด น้ำหนักและขนาดของแบตเตอรี่ซึ่งนำไปสู่การประนีประนอมระหว่างอายุการใช้งานคอและอัตราการแก้ไขจีพีเอส ในการศึกษาที่ต้องพึ่งพาการสอดแทรกเชิงเส้นระหว่างการแก้ไขจีพีเอสต่อเนื่องเส้นทางคดเคี้ยวมักจะนำไปสู่เส้นทางที่ไม่ถูกต้องและระยะทางที่เดินทางประมาณการ ที่นี่เราตรวจสอบว่าจีพีเอสการแก้ไขคำนวณสามารถปรับปรุงความถูกต้องของการแปลและระยะทางที่เดินทางประมาณการขณะที่การเพิ่มอายุการใช้งานคอ ที่สร้างขึ้นเองปลอกคอติดตามถูกนำไปใช้ในการออกกำลังกายได้อย่างอิสระเก้าสุนัขในประเทศในการเก็บรวบรวมข้อมูลการแก้ไขอัตราสูงจีพีเอส จำลองได้ดำเนินการในการวัดขอบเขตที่รวม accelerometer ตามความเร็วและ magnetometer ประมาณการหัวข้อ (คำนวณ) ที่มีอัตราการแก้ไขการแก้ไข GPS ลอยต่ำสามารถปรับปรุงความถูกต้องของเส้นทางและระยะทางที่เดินทางประมาณการ ในการศึกษาของเราแบ่ง 2 มิติรากเฉลี่ย Squared (2D-RMS) ข้อผิดพลาดตำแหน่งอยู่ระหว่าง 158 และ 463 เมตร (เส้นทางเฉลี่ยความยาว 16.43 กิโลเมตร) และระยะทางที่เดินทางได้รับการประเมินโดยระหว่าง 30% และ 64% เมื่อมีจีพีเอสการแก้ไขตำแหน่ง ถูกนำทุก 5 นาที คำนวณกับการแก้ไข GPS ลอย (1 GPS แก้ไขทุก ๆ 5 นาที) ลดลง 2D-RMS ข้อผิดพลาดตำแหน่งระหว่างวันที่ 15 และ 38 ม. และระยะทางระหว่างเดินทางไปเบาของ 2% และประเมินค่าสูง 5% และยังมี บรรลุความถูกต้องนี้จากจีพีเอสเพียงอย่างเดียวจะต้องมีประมาณ 12 แก้ไขทุกนาทีและผลในแบตเตอรี่ประมาณ 11 วัน; คำนวณช่วยลดจำนวนของการแก้ไขที่จำเป็นที่ช่วยให้ชีวิตคอประมาณ 10 เดือน ผลของเรามักจะมีผลบังคับใช้กับจีพีเอสตามการศึกษาการติดตามของสัตว์สี่เท้าและสามารถนำไปใช้กับการศึกษาของ energetics นิเวศวิทยาพฤติกรรมและการเคลื่อนไหว วิธีการที่ใช้ต้นทุนต่ำนี้เอาชนะข้อ จำกัด ของจีพีเอสอัตราการแก้ไขในระดับต่ำและช่วยให้การใช้งานในระยะยาวของปลอกคอ GPS ที่มีน้ำหนักเบา.
GPS ติดตามปก