Reverse geocoding, which transforms machine‐readable GPS coordinates into human‐readable location information, is widely used in a variety of location‐based services and analysis. The output quality of reverse geocoding is critical because it can greatly impact these services provided to end‐users. We argue that the output of reverse geocoding should be spatially close to and topologically correct with respect to the input coordinates, contain multiple suggestions ranked by a uniform standard, and incorporate GPS uncertainties. However, existing reverse geocoding systems often fail to fulfill these aims. To further improve the reverse geocoding process, we propose a probabilistic framework that includes: (1) a new workflow that can adapt all existing address models and unitizes distance and topology relations among retrieved reference data for candidate selections; (2) an advanced scoring mechanism that quantifies characteristics of the entire workflow and orders candidates according to their likelihood of being the best candidate; and (3) a novel algorithm that derives statistical surfaces for input GPS uncertainties and propagates such uncertainties into final output lists. The efficiency of the proposed approaches is demonstrated through comparisons to the four commercial reverse geocoding systems and through human judgments. We envision that more advanced reverse geocoding output ranking algorithms specific to different application scenarios can be built upon this work.

中文翻译：

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用于改善反向地理编码输出的概率框架

反向地理编码将机器可读的GPS坐标转换为人类可读的位置信息，已广泛用于各种基于位置的服务和分析中。反向地理编码的输出质量至关重要，因为它会极大地影响提供给最终用户的这些服务。我们认为，反向地理编码的输出应在空间上接近输入坐标并在拓扑上正确，应包含按统一标准排列的多个建议，并应包含GPS不确定性。但是，现有的反向地理编码系统通常无法实现这些目标。为了进一步改善反向地理编码过程，我们提出了一个概率框架，其中包括：（1）一种新的工作流程，该工作流程可以适应所有现有的地址模型，并且可以将检索到的参考数据之间的距离和拓扑关系统一起来，以进行候选者选择；（2）先进的评分机制，可量化整个工作流程的特征，并根据候选者成为最佳候选者的可能性对其进行排序；（3）一种新颖的算法，可得出输入GPS不确定性的统计面，并将这些不确定性传播到最终输出列表中。通过与四个商业反向地理编码系统进行比较并通过人工判断，证明了所提出方法的效率。我们设想可以在这项工作的基础上构建针对不同应用场景的更高级的反向地理编码输出排名算法。（2）先进的评分机制，可量化整个工作流程的特征，并根据候选者成为最佳候选者的可能性对其进行排序；（3）一种新颖的算法，可得出输入GPS不确定性的统计面，并将这些不确定性传播到最终输出列表中。通过与四个商业反向地理编码系统进行比较并通过人工判断，证明了所提出方法的效率。我们设想可以在这项工作的基础上构建针对不同应用场景的更高级的反向地理编码输出排名算法。（2）先进的评分机制，可量化整个工作流程的特征，并根据候选者成为最佳候选者的可能性对其进行排序；（3）一种新颖的算法，可得出输入GPS不确定性的统计面，并将这些不确定性传播到最终输出列表中。通过与四个商业反向地理编码系统进行比较并通过人工判断，证明了所提出方法的效率。我们设想可以在这项工作的基础上构建针对不同应用场景的更高级的反向地理编码输出排名算法。（3）一种新颖的算法，可得出输入GPS不确定性的统计面，并将这些不确定性传播到最终输出列表中。通过与四个商业反向地理编码系统进行比较并通过人工判断，证明了所提出方法的效率。我们设想可以在这项工作的基础上构建针对不同应用场景的更高级的反向地理编码输出排名算法。（3）一种新颖的算法，可得出输入GPS不确定性的统计面，并将这些不确定性传播到最终输出列表中。通过与四个商业反向地理编码系统进行比较并通过人工判断，证明了所提出方法的效率。我们设想可以在这项工作的基础上构建针对不同应用场景的更高级的反向地理编码输出排名算法。