การกำหนดตำแหน่ง ทางภูมิศาสตร์คือกระบวนการกำหนดหรือประมาณตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของวัตถุหรือบุคคล^{[ 1 ]} การกำหนดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์จะให้ชุดพิกัดทางภูมิศาสตร์ (เช่นละติจูดและลองจิจูด ) ในระบบพิกัดแผนที่ ที่กำหนด ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์อาจแสดงโดยอ้อมได้เช่นกัน เช่น ระยะทางในการอ้างอิงเชิงเส้นหรือทิศทางและระยะทางจากจุดสังเกตที่ทราบ ตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ที่ได้บางครั้งเรียกว่า การระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และกระบวนการกำหนดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์อาจอธิบายได้ว่าเป็นการระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ในทางกลับกัน ตำแหน่งต่างๆ สามารถนำมาใช้เพื่อกำหนดตำแหน่งที่เข้าใจได้ง่ายขึ้น เช่นที่อยู่บนถนน (ดูการระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์แบบย้อนกลับ )

ตัวอย่างเฉพาะ ได้แก่:

• การติดตามตำแหน่งสัตว์ด้วยพิกัดทางภูมิศาสตร์คือกระบวนการคาดเดาตำแหน่งของสัตว์ในช่วงเวลาต่างๆ
• ระบบกำหนดตำแหน่งคือ กลไกสำหรับการกำหนดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์โดยทั่วไป;
• การระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ผ่านอินเทอร์เน็ตคือ การระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต
• และ การ ติดตามโทรศัพท์มือถือ^{[ 2 ]}

การกำหนดขอบเขตทางภูมิศาสตร์เกี่ยวข้องกับการสร้างขอบเขตทางภูมิศาสตร์เสมือน ( geofence ) ซึ่งช่วยให้ซอฟต์แวร์สามารถกระตุ้นการตอบสนองเมื่ออุปกรณ์เข้าหรือออกจากพื้นที่ที่กำหนด^{[ 3 ]} การกำหนดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์เป็นสิ่งจำเป็นเบื้องต้นสำหรับการกำหนดขอบเขตทางภูมิศาสตร์

การระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ใช้หลากหลายวิธีการ ทั้งทางภาพและ อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึง เส้นบอกตำแหน่งและวงกลมบอกตำแหน่ง การนำทางโดยใช้ดวงดาว การนำทางด้วยคลื่นวิทยุระบบระบุ ตำแหน่งด้วยคลื่นวิทยุ และWiFiและการใช้ระบบนำทางด้วยดาวเทียม

การคำนวณต้องอาศัยการวัดหรือการสังเกตระยะทางหรือมุมไปยังจุดอ้างอิงที่มีตำแหน่งที่ทราบ ในการสำรวจ 2 มิติ การสังเกตจุดอ้างอิงสามจุดก็เพียงพอที่จะคำนวณตำแหน่งใน ระนาบ สองมิติได้ในทางปฏิบัติ การสังเกตอาจมีข้อผิดพลาดอันเนื่องมาจากปัจจัยทางกายภาพและบรรยากาศต่างๆ ที่ส่งผลต่อการวัดระยะทางและมุม^{[ 4 ]}

ตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมของการหาตำแหน่งที่แน่นอนคือ การที่เรือทำการ วัด ทิศทาง ไปยัง ประภาคารสามแห่งที่ตั้งอยู่ตามแนวชายฝั่ง การวัดเหล่านี้สามารถทำได้ด้วยสายตาโดยใช้เข็มทิศมือถือหรือในกรณีที่ทัศนวิสัยไม่ดี สามารถทำได้ทางอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้เรดาร์หรือการค้นหาทิศทางด้วยคลื่นวิทยุเนื่องจากข้อมูลการสังเกตทางกายภาพทั้งหมดอาจมีข้อผิดพลาด ตำแหน่งที่แน่นอนที่ได้จึงอาจมีความไม่แม่นยำเช่นกัน แม้ว่าในทางทฤษฎี เส้นกำหนดตำแหน่ง (LOP) สองเส้นก็เพียงพอที่จะกำหนดจุดได้ แต่ในทางปฏิบัติ การ "ตัด" เส้น LOP มากกว่าสองเส้นจะให้ความแม่นยำและความมั่นใจมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเส้นตัดกันเป็นมุมที่ดีต่อกัน เส้น LOP สามเส้นถือเป็นจำนวนขั้นต่ำสำหรับการกำหนดตำแหน่งนำทางที่ใช้งานได้จริง^{[ 5 ]}โดยทั่วไปแล้ว เส้น LOP ทั้งสามเส้นเมื่อวาดลงบนแผนที่จะก่อให้เกิดรูปสามเหลี่ยมที่เรียกว่า "หมวกทรงสูง" นักเดินเรือจะมีความมั่นใจมากขึ้นในตำแหน่งที่แน่นอนซึ่งเกิดจากหมวกทรงสูงขนาดเล็กที่มีมุมใกล้เคียงกับมุมของรูปสามเหลี่ยมด้านเท่า^[ 6 ^]พื้นที่ที่น่าสงสัยรอบๆ ตำแหน่งที่แน่นอนเรียกว่าวงรี^แสดงข้อผิดพลาดเพื่อลดข้อผิดพลาด ระบบ นำทางอิเล็กทรอนิกส์โดยทั่วไปจะใช้จุดอ้างอิงมากกว่าสามจุดในการคำนวณตำแหน่งเพื่อเพิ่มความซ้ำซ้อนของข้อมูลยิ่งเพิ่มจุดอ้างอิงที่ซ้ำซ้อนมากเท่าไหร่ ตำแหน่งก็จะยิ่งแม่นยำมากขึ้น และพื้นที่ของวงรีข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นก็จะลดลง^{[ 7 ]}

กระบวนการใช้จุดอ้างอิง 3 จุดในการคำนวณตำแหน่งเรียกว่า การหาตำแหน่งโดยใช้จุด อ้างอิง 3 จุด (Trilateration ) และหากใช้จุดอ้างอิงมากกว่า 3 จุด จะเรียกว่า การหาตำแหน่งโดยใช้จุด อ้างอิงหลายจุด (Multilateration )

การรวมการสังเกตหลายครั้งเพื่อคำนวณตำแหน่งที่แน่นอนเทียบเท่ากับการแก้ระบบสมการเชิงเส้นระบบนำทางใช้อัลกอริธึมการถดถอยเช่นกำลังสองน้อยที่สุดเพื่อคำนวณตำแหน่งที่แน่นอนในพื้นที่ 3 มิติ โดยทั่วไปจะทำโดยการรวมการวัดระยะทางกับดาวเทียมGPS 4 ดวงขึ้นไป ซึ่งโคจรรอบโลกตามเส้นทางที่ทราบ^{[ 8 ]}

ผลลัพธ์ของการกำหนดตำแหน่งเรียกว่าตำแหน่งที่กำหนด ( PF ) หรือเรียกง่ายๆ ว่าการกำหนดตำแหน่ง ซึ่งเป็นตำแหน่งที่ได้จากการวัดเทียบกับจุดอ้างอิงภายนอก ^{[ 9 ]}ในการเดินเรือคำนี้โดยทั่วไปใช้กับเทคนิคแบบแมนนวลหรือแบบมองเห็น เช่น การใช้เส้นตำแหน่ง ที่ตัดกันด้วยสายตาหรือคลื่นวิทยุ มากกว่าการใช้วิธีอิเล็กทรอนิกส์แบบอัตโนมัติและแม่นยำกว่า เช่นGPSในการบิน การใช้อุปกรณ์ช่วยนำทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นเรื่องปกติมากกว่า การกำหนดตำแหน่งด้วยสายตาสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์เล็งใดๆ ก็ได้ที่มี ตัวบ่งชี้ ทิศทางเล็งวัตถุที่มีตำแหน่งที่ทราบแล้วสองชิ้นขึ้นไป และบันทึกทิศทาง จากนั้นจึงพล็อตเส้นทิศทางลงบนแผนที่ผ่านตำแหน่งของวัตถุที่เล็งไว้ ​​จุดตัดของเส้นเหล่านี้คือตำแหน่งปัจจุบันของเรือ

โดยปกติแล้ว จุดอ้างอิง (Fix) คือจุดที่เส้นบอกตำแหน่งสองเส้นขึ้นไปตัดกัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง หากสามารถหาเส้นบอกตำแหน่งได้สามเส้น "รูปหมวกหงาย" ซึ่งเส้นทั้งสามไม่ได้ตัดกันที่จุดเดียวกัน แต่สร้างเป็นรูปสามเหลี่ยม จะช่วยบ่งชี้ความแม่นยำให้แก่ผู้เดินเรือได้ จุดอ้างอิงที่แม่นยำที่สุดคือเมื่อเส้นบอกตำแหน่งตั้งฉากกัน จุดอ้างอิงเป็นสิ่งจำเป็นในการนำทางโดยการประมาณค่าความเร็วและทิศทางจุดอ้างอิงจะยืนยันตำแหน่งที่แท้จริงระหว่างการเดินทาง จุดอ้างอิงอาจเกิดความคลาดเคลื่อนได้หากจุดอ้างอิงไม่ได้รับการระบุอย่างถูกต้องหรือวัดอย่างไม่แม่นยำ

การระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์สามารถหมายถึงทั้งการระบุตำแหน่งทั่วโลกและการระบุตำแหน่งกลางแจ้ง เช่น การใช้GPSและการระบุตำแหน่งภายในอาคาร สำหรับสถานการณ์ทั้งหมดที่ GPS ผ่านดาวเทียมไม่สามารถใช้งานได้ และกระบวนการระบุตำแหน่งต้องเกิดขึ้นภายในอาคาร สำหรับการระบุตำแหน่ง การติดตาม และการระบุตำแหน่งภายในอาคาร มีเทคโนโลยีมากมายที่สามารถนำมาใช้ได้ ขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะและลักษณะของสภาพแวดล้อม^{[ 10 ]}

• Zekavat, R.; Buehrer, RM (2019). คู่มือการระบุตำแหน่ง: ทฤษฎี การปฏิบัติ และความก้าวหน้าชุด ​​IEEE ว่าด้วยการสื่อสารดิจิทัลและเคลื่อนที่ Wiley. ISBN 978-1-119-43460-3สืบค้นข้อมูลเมื่อ19 กุมภาพันธ์ 2021
• Munoz, D.; Lara, FB; Vargas, C.; Enriquez-Caldera, R. (2009). เทคนิคและแอปพลิเคชันการระบุตำแหน่ง . Elsevier Science. ISBN 978-0-08-092193-8สืบค้นข้อมูลเมื่อ19 กุมภาพันธ์ 2021

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ในวิกิมีเดียคอมมอนส์