[Android] GPSで位置情報を取得するアプリを作る

アンドロイドで位置情報を取得したい場合は、端末のGPSとWifiや基地局GPSを組み合わせた、FusedLocationProvider が推奨されます。その中でも高い精度（数メール）が得られるのはGPSです。簡単にGPSを起動させて緯度経度を取得してみます。

Android Studio
2021.2.1

LocationManager

　
API 30 からの変更としては、バックグラウンドでの位置情報へのアクセス権を付与するには、ユーザーをシステム設定に移動して許可を得る必要があります。

GPSの実装は色々と制約がついているので、ここでの内容は以下の条件になります。

GPSを起動するための簡単な実装
1つのRuntime Permissionのみを想定
フォアグランドのみでの実行

また、基本的にAndroid機はGPSだけでは位置情報を取得していないので FusedLocationProvider を実装することを最初から検討する選択肢もあります。ここは一応勉強のためです。
　

cat57 00 100x100 - [Android] GPSで位置情報を取得するアプリを作る

[Android] FusedLocationProviderClient を使って位置情報を取得

位置情報といえばGPSと思う人が多いとは思いますが、スマホでの位置情報はGPS以外にWiFiや電話網を駆使して短時間で効率の良い情報を取得で...

　
尚、Kotlinはこちら
　

gps 00 100x100 - [Android] GPSで位置情報を取得するアプリを作る

[Android & Kotlin] GPS位置情報を取得するアプリを作る

AndroidではGPSとWifiや基地局GPSを組み合わせた、FusedLocationProvider が推奨されていますが、GPSが一...

目次
1. GPS簡単な実装
2. LocationManager
3. サンプルコード
4. GoogleMapと連携

GPS簡単な実装

　
GPSに必要なpermissionは、Android 6.0 Runtime Permission の dangerous permissionに該当するため、ユーザーが許可しないと使えません。これはコードが複雑になりますので、GPSとしての機能を確認するだけの簡単について考えてみます。

registerForActivityResult：
とりあえずpermissionのチェクが許可されない例外はあまり考えないで実装します。
（最終的には例外を考慮する必要があります）

~~onRequestPermissionsResult~~は非推奨になり

registerForActivityResult()を使います。
アクティビティの結果を取得する | Android デベロッパー

registerForActivityResult() は、

ActivityResultContract
ActivityResultCallback

を受け取り、他のアクティビティを開始するために使用する

ActivityResultLauncher

を返します。
　
permissionが既に許可されているかの確認

if (ContextCompat.checkSelfPermission(this,
    Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {

   requestPermissionLauncher.launch(Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION);

}

if (ContextCompat.checkSelfPermission(this,

Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {

requestPermissionLauncher.launch(Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION);

}

　
permissionチェックのリクエスト結果を受け取る

private final ActivityResultLauncher<String>
    requestPermissionLauncher = registerForActivityResult(
        new ActivityResultContracts.RequestPermission(),
            isGranted -> {
                if (isGranted) {
                    locationStart();
                }
                else {
                    Toast toast = Toast.makeText(this,
                            "これ以上なにもできません", Toast.LENGTH_SHORT);
                    toast.show();
                }
            });

private final ActivityResultLauncher<String>

requestPermissionLauncher = registerForActivityResult(

new ActivityResultContracts.RequestPermission(),

isGranted -> {

if (isGranted) {

locationStart();

}

else {

Toast toast = Toast.makeText(this,

"これ以上なにもできません", Toast.LENGTH_SHORT);

toast.show();

}

});

　
Permissionの設定：
　
Runtime Permissionが出てくる前はこれだけでしたが、AndroidManifestに以下の設定をします。FineとCoarseの２種類あります。Fineを設定する場合は両方必要

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/>

1 2	<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" /> <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/>

FineはGPSデバイスを使った精度が高い位置情報を取得します。
CoarseはGPSが使えない屋内やビルの谷間などでもネットワークを利用して大まかな情報を得ます。

LocationManager

　
LocationManagerのインスタンス生成：
GPSだけでなく位置情報を管理しているのがLocationMnagerです。そのインスタンスを生成します。

LocationManager locationManager = (LocationManager) getSystemService(LOCATION_SERVICE);

1	LocationManager locationManager = (LocationManager) getSystemService(LOCATION_SERVICE);

　
リスナーの登録：
Activityに LocationListener を登録します。

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LocationListener {
    ...
}

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LocationListener {

...

}

requestLocationUpdates：
　
LocationManagerからrequestLocationUpdatesを使って位置情報をアップデートするメソッドを呼び出します。

locationManager.requestLocationUpdates(String provider, 
    long minTime, float minDistance, LocationListener listener);

1 2	locationManager.requestLocationUpdates(String provider, long minTime, float minDistance, LocationListener listener);

provider：

- GPSを使う場合は LocationManager.GPS_PROVIDER 設定します。
  ネットワークの場合は、LocationManager.NETWORK_PROVIDE となります。
  ただこの設定の場合はGPS_PROVIDERのみの選択で、ユーザーの位置情報設定が「バッテーリー節約」つまりNETWORK_PROVIDEになっていると設定を促すページに飛ぶようにしてあります。
  
  　
  「高精度」あるいは「端末のみ」の選択です。
  また、Criteria を使って、低消費電力モードにすることもできます。Criteria
minTime：最小時間間隔[msec]、これは消費電力に大きく関係します
minDistance：最小距離間隔[m]、アップデートでの最小距離です
listener：登録したリスナー

　
onLocationChanged：

位置情報が変化したケースでonLocationChangedにてgetLatitude()とgetLongitude()を使って緯度経度を取得します。

@Override
public void onLocationChanged(Location location) {
    // 緯度
    Log.d("debug","Latitude:"+location.getLatitude());

    // 経度
    Log.d("debug","Longitude:"+location.getLongitude());

}

@Override

public void onLocationChanged(Location location) {

// 緯度

Log.d("debug","Latitude:"+location.getLatitude());

// 経度

Log.d("debug","Longitude:"+location.getLongitude());

}

サンプルコード

　
まとめると
MainActivity.java

//package your.package.name;

import androidx.activity.result.ActivityResultLauncher;
import androidx.activity.result.contract.ActivityResultContracts;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.core.app.ActivityCompat;
import androidx.core.content.ContextCompat;
import android.os.Bundle;
import android.content.pm.PackageManager;
import android.location.Location;
import android.location.LocationListener;
import android.location.LocationManager;
import android.widget.TextView;
import android.content.Intent;
import android.provider.Settings;
import android.util.Log;
import android.widget.Toast;
import android.Manifest;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LocationListener {

    LocationManager locationManager;

    private final ActivityResultLauncher<String>
            requestPermissionLauncher = registerForActivityResult(
            new ActivityResultContracts.RequestPermission(),
            isGranted -> {
                if (isGranted) {
                    locationStart();
                }
                else {
                    Toast toast = Toast.makeText(this,
                            "これ以上なにもできません", Toast.LENGTH_SHORT);
                    toast.show();
                }
            });

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this,
                Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
                != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {

            requestPermissionLauncher.launch(
                    Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION);
        }
        else{
            locationStart();
        }
    }

    private void locationStart(){
        Log.d("debug","locationStart()");

        // LocationManager インスタンス生成
        locationManager =
                (LocationManager) getSystemService(LOCATION_SERVICE);

        if (locationManager != null && locationManager.isProviderEnabled(
                LocationManager.GPS_PROVIDER)) {

            Log.d("debug", "location manager Enabled");
        } else {
            // GPSを設定するように促す
            Intent settingsIntent =
                    new Intent(Settings.ACTION_LOCATION_SOURCE_SETTINGS);
            startActivity(settingsIntent);
            Log.d("debug", "not gpsEnable, startActivity");
        }

        if (ContextCompat.checkSelfPermission(this,
                Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION) !=
                PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
            ActivityCompat.requestPermissions(this,
                    new String[]{Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION,}, 1000);

            Log.d("debug", "checkSelfPermission false");
            return;
        }

        locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER,
                1000, 50, this);

    }

    @Override
    public void onLocationChanged(Location location) {
        // 緯度の表示
        TextView textView1 = findViewById(R.id.text_view1);
        String str1 = "Latitude:"+location.getLatitude();
        textView1.setText(str1);

        // 経度の表示
        TextView textView2 = findViewById(R.id.text_view2);
        String str2 = "Longitude:"+location.getLongitude();
        textView2.setText(str2);
    }

    @Override
    public void onProviderEnabled(String provider) {

    }

    @Override
    public void onProviderDisabled(String provider) {

    }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

//package your.package.name;

import androidx.activity.result.ActivityResultLauncher;

import androidx.activity.result.contract.ActivityResultContracts;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import androidx.core.app.ActivityCompat;

import androidx.core.content.ContextCompat;

import android.os.Bundle;

import android.content.pm.PackageManager;

import android.location.Location;

import android.location.LocationListener;

import android.location.LocationManager;

import android.widget.TextView;

import android.content.Intent;

import android.provider.Settings;

import android.util.Log;

import android.widget.Toast;

import android.Manifest;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements LocationListener {

LocationManager locationManager;

private final ActivityResultLauncher<String>

requestPermissionLauncher = registerForActivityResult(

new ActivityResultContracts.RequestPermission(),

isGranted -> {

if (isGranted) {

locationStart();

}

else {

Toast toast = Toast.makeText(this,

"これ以上なにもできません", Toast.LENGTH_SHORT);

toast.show();

}

});

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this,

Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)

!= PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {

requestPermissionLauncher.launch(

Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION);

}

else{

locationStart();

}

private void locationStart(){

Log.d("debug","locationStart()");

// LocationManager インスタンス生成

locationManager =

(LocationManager) getSystemService(LOCATION_SERVICE);

if (locationManager != null && locationManager.isProviderEnabled(

LocationManager.GPS_PROVIDER)) {

Log.d("debug", "location manager Enabled");

} else {

// GPSを設定するように促す

Intent settingsIntent =

new Intent(Settings.ACTION_LOCATION_SOURCE_SETTINGS);

startActivity(settingsIntent);

Log.d("debug", "not gpsEnable, startActivity");

}

if (ContextCompat.checkSelfPermission(this,

Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION) !=

PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {

ActivityCompat.requestPermissions(this,

new String[]{Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION,}, 1000);

Log.d("debug", "checkSelfPermission false");

return;

}

locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER,

1000, 50, this);

}

@Override

public void onLocationChanged(Location location) {

// 緯度の表示

TextView textView1 = findViewById(R.id.text_view1);

String str1 = "Latitude:"+location.getLatitude();

textView1.setText(str1);

// 経度の表示

TextView textView2 = findViewById(R.id.text_view2);

String str2 = "Longitude:"+location.getLongitude();

textView2.setText(str2);

}

@Override

public void onProviderEnabled(String provider) {

}

@Override

public void onProviderDisabled(String provider) {

}

　
AndroidManifest.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.testgpssimple">

    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
    <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />

    <application
        ...
    </application>

</manifest>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

package="com.example.testgpssimple">

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />

<application

...

</application>

</manifest>

その他ファイル

レイアウトですが、緯度・経度を表示するだけです。
activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/text_view1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_margin="20dp"
        android:textColor="#44f"
        android:textSize="20sp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="0.501"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.1" />

    <TextView
        android:id="@+id/text_view2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:textSize="20sp"
        android:textColor="#f44"
        android:layout_margin="20dp"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintHorizontal_bias="0.501"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintVertical_bias="0.2" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"

xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent"

tools:context=".MainActivity">

<TextView

android:id="@+id/text_view1"

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:layout_margin="20dp"

android:textColor="#44f"

android:textSize="20sp"

app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"

app:layout_constraintHorizontal_bias="0.501"

app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"

app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"

app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"

app:layout_constraintVertical_bias="0.1" />

<TextView

android:id="@+id/text_view2"

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:textSize="20sp"

android:textColor="#f44"

android:layout_margin="20dp"

app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"

app:layout_constraintHorizontal_bias="0.501"

app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"

app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"

app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"

app:layout_constraintVertical_bias="0.2" />

</androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>

　
emulatorで実行してみます。
最初はpermissionの確認ダイアログが出ますので「アプリの使用時のみ」あるいは「今回のみ」を許可します。
　

　
emulatorの右下にあるMore「…」をクリックしてExtended controlsを開きます。
「Location」のタグから地図上の位置を設定して「SET LOCATION」をクリックすると、アプリに緯度経度が反映されます。
　

1x1.trans - [Android] GPSで位置情報を取得するアプリを作る

Google Map と連携

　
GPSの位置情報を取得できても緯度経度だけではあまり意味がありません
地図で見たいわけです。Google Mapで見たいのですが

GoogleのAPIキーを取得してGoogle Map アプリを作成
- Acitivityのテンプレートがあるのでアプリは難しくない
- APIキーを作成するのは面倒で課金される可能性があるのでテストだけ
  　
  
  [Android] Google Map 地図を表示させる
  Google Mapアプリを作る場合には、プロジェクトの新規作成でMAPアプリを選択すると簡単に出来上がります。
  
  　
Intentを使ってGoogle Mapアプリを起動して地図上で位置を確認
- APIキーはいらないIntentで飛ばすという安直なやり方
- ユーザーが自分のアプリに戻ってこないかもしれない
  　
  
  [Android] Intentでの簡単なGoogle Map 地図の表示
  API key 無しでIntentを使って簡単に Google Map を呼び出して地図を表示させる方法です。　 GoogleMapを...

緯度経度を、geo:[緯度],[経度]?z=[ズーム] としてGoogleMapアプリに渡すとその位置の地図が表示されます

    @SuppressLint("QueryPermissionsNeeded")
    private void moveToGMap(Location location){
        String str1 = String.valueOf(location.getLatitude());
        String str2 = String.valueOf(location.getLongitude());

        Uri uri = Uri.parse("geo:"+str1+","+str2+"?z=16");

        Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, uri);
        startActivity(intent);
        if (intent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
            startActivity(intent);
        }
    }

    @Override
    public void onLocationChanged(Location location) {
        // 緯度の表示
        TextView textView1 = findViewById(R.id.text_view1);
        String str1 = "Latitude:"+location.getLatitude();
        textView1.setText(str1);

        // 経度の表示
        TextView textView2 = findViewById(R.id.text_view2);
        String str2 = "Longitude:"+location.getLongitude();
        textView2.setText(str2);

        moveToGMap(location);
    }

@SuppressLint("QueryPermissionsNeeded")

private void moveToGMap(Location location){

String str1 = String.valueOf(location.getLatitude());

String str2 = String.valueOf(location.getLongitude());

Uri uri = Uri.parse("geo:"+str1+","+str2+"?z=16");

Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW, uri);

startActivity(intent);

if (intent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {

startActivity(intent);

}

@Override

public void onLocationChanged(Location location) {

// 緯度の表示

TextView textView1 = findViewById(R.id.text_view1);

String str1 = "Latitude:"+location.getLatitude();

textView1.setText(str1);

// 経度の表示

TextView textView2 = findViewById(R.id.text_view2);

String str2 = "Longitude:"+location.getLongitude();

textView2.setText(str2);

moveToGMap(location);

}

emulatorで皇居の位置情報をセットしてあるとこのようになりました。

実機テスト

実機でテストもしてみましょう。
今回はGPSのみの動作ですので、屋外でテストするためにログをTextViewで出せるようにしました。屋外でも、ビルの谷間はほぼあきらめた方がいいです。衛星が見えても１個２個ですから最低３個、通常は４個補足する必要があります。
　
GPSの位置を取得するまで、数分かかる場合があります。GPS衛星のカレンダーを持っていれば、最初の補足時間が短くなりますが、無い場合は、衛星からその情報を取得するのです。

GPSと相対性理論（余談）
ソフトウェア開発開発においてはあまり意識することはありませんが、GPSは日常生活でアインシュタインの相対性理論を実感できるものの一つです。
測位では距離計算を電波（光速:30万km/s）を使っていますが、1msecの違いは単純に300Kmになり東京から名古屋あたりまでの距離になります。たらたらアプリで計算なんかできませんね
相対性理論「時間の遅れ」、日常世界で実証

　
　
この内容は一番簡単なGPSの実装例です。実際には足りないところを考慮する必要があります。

　
References:

LocationManager | Android Developers
Criteria | Android Developers
直近の位置情報を取得する – Android Developers
現在地の更新情報をリクエストする – Android デベロッパー
 位置情報の設定を変更する – Android デベロッパー
 FusedLocationProviderClient
アプリの権限をリクエストする