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#1301501 - 09.09.17 09:23 Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap
Opa Johann
Mitglied
Themenersteller
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Beiträge: 24
Hallo Fahrradfreunde
ich habe in BaseCamp eine Tour von Vientiane nach Hanoi eingegeben. Übertragen auf GPSies bzw. bikemap kamen dabei sehr unterschiedliche Angaben für den Anstieg, bzw. Abstieg zustande.
GPSies Gesamtanstieg:23.752 m. Gesamtabstieg: 23.907 m
bikemap Gesamtanstieg:10.690 m. Gesamtabstieg: 10.850 m

Hat jemand eine Idee/Erfahrung wie die tatsächlichen Werte sind.
Hier der Link zu GPSies:https://www.gpsies.com/map.do?fileId=xxthezypmgdfhupk

Danke im Voraus
Gruß Johann
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#1301505 - 09.09.17 09:52 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Opa Johann]
Axurit
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
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Beiträge: 1360
Hallo Johann,

dazu gibt es hier schon eine Reihe von Diskussionen. Gebe in der Suchfunktion mal "+höhenprofil +geglättet", "+höhenmeter +differenz", "+höhenmeter +unterschiede" oder ähnliches ein. Dann wirst auf Fäden wie diesen stoßen. Überspitzt gesagt addieren manche Programme zwei Zentimeter zu den Höhenmetern hinzu, wenn der Strassenbelag eine kleine Unebenheit hat, andere filtern das raus.

Gruß
Rainer
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#1301610 - 09.09.17 21:54 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Axurit]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
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Beiträge: 14192
In Antwort auf: Axurit
Überspitzt gesagt addieren manche Programme zwei Zentimeter zu den Höhenmetern hinzu, wenn der Strassenbelag eine kleine Unebenheit hat, andere filtern das raus.

Nee, in dem konkreten Fall (Höhendatenberechnung aus digitalen Höhenmodellen, nicht aus barometrischen Daten) geht es noch nicht mal um die Addition dieser Mikrounterschiede, sondern um den Unterschieden zwischen der Realität und den verschiedenen digitalen Höhenmodellen mit denen man die Berechnung vornimmt. Bei Wikipedia gibt es den Vergleich zwischen zwei Höhenmodellen des gleichen Tales ( Aster, SRTM, nachbearbeitet), da sieht man, dass die Unterschiede dramatisch sein können.
Hinzu kommt, dass deine Route dann ein Polygonzug durch diese Berg- und Tallandschaft ist und umso gebirgiger die Gegend ist, umso krasser wirken sich kleine Abweichungen nach links oder rechts von der Strecke auf die Zuordnung der entsprechenden Höhendaten aus.

Eine bessere Einschätzung bekommst du, wenn du dir das Höhenprofil der Strecke anzeigen lässt und von Hand mal die Differenzen zwischen den entscheidenden Tälern/Gipfeln zusammenrechnest. Kleine Gegenanstiege zwischendrin kannst du in der Regel in den Skat drücken, weil das häufig eher Fehler aus dem digitalen Höhenmodell sind. Oder du nimmst halt einen kleinen Bonus als "Mehrweitsteuer" mit obendrauf.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.
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#1301618 - 09.09.17 22:27 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Opa Johann]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 14192
Ich kenne deinen Track nicht, aber ich habs mal schnell in Openrouteservice eingegeben (Layer auf OpenCycleMap). Da kann man dann diesen Track durch Reinzoomen betrachten und ich stelle fest:
- die ersten 43km sind total flach
- dann passiert man einen kleinen Rücken (100m)
- dann ist es bis km 330 wieder total flach
- dann kommt ein Wechsel von einem Flusstal in ein anderes, Wasserscheide etwa 130m höher als die Ebene zuvor
- ab km 380 wirds sportlich, von 160m auf 620m, danach in eine Hochebene mit 430m
- dann über eine Wasserscheide auf 550m
- dann einen Fluss rauf von 510m auf 750m, danach eine Abfahrt fast auf Meereshöhe bei km 500
- zw. km 620 und km 700 kommen dann noch ein paar kleine Anstiege, noch mal 300hm vielleicht 500hm dazu.
- den 40hm-Anstieg bei km 800 nur noch der Vollständigkeit halber.

In Summe komme ich auf ca. 1600 "entscheidende" Höhenmeter. Klar sammelst du auf den Flachstrecken kontinuierlich einige Höhenmeter mehr ein, das sagt aber wenig darüber aus, wieviel echte Kletterei wirklich auf dich zukommt. Den GPSies-Wert finde ich daher völlig zu hoch gegriffen, bikemap eigentlich auch. Für eine Strecke über 1000km ist das, was mir Openrouteservice hier vorschlägt, erstaunlich flach.
Wenn du es genauer analysieren willst, würde ich mir eher die entscheidenen, nicht-flachen Teile anschauen, ein Track von 1000km Länge ist schlichtweg zu lang. Wichtig ist, wieviel hm du beim Übergang vom Mekung zur Tiefebene bei Vinh machst. Und vielleicht noch ein Blick darauf, ob du danach wirklich flach fährst oder weniger küstennah durch das wellige Gebiet (was ich pauschal mit 300-500hm angenommen hatte) durch.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.
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#1301621 - 09.09.17 22:40 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
Axurit
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
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Beiträge: 1360
In Antwort auf: derSammy
In Antwort auf: Axurit
Überspitzt gesagt addieren manche Programme zwei Zentimeter zu den Höhenmetern hinzu, wenn der Strassenbelag eine kleine Unebenheit hat, andere filtern das raus.

Nee, in dem konkreten Fall (Höhendatenberechnung aus digitalen Höhenmodellen, nicht aus barometrischen Daten) geht es noch nicht mal um die Addition dieser Mikrounterschiede, sondern um den Unterschieden zwischen der Realität und den verschiedenen digitalen Höhenmodellen mit denen man die Berechnung vornimmt.
Für eine in der Realität kontinuierlich ansteigende Strecke liefert jedes Höhenmodell ein Höhenprofil mit vielen kleinen Aufs und Abs und damit viel zu viele Hm. Da die meisten Programme und Onlinedienste mit demselben Karten- und Höhendaten arbeiten, liegt es an den unterschiedlichen Methoden beim Glätten des Höhenprofils, wie nah sie an die Realität kommen (hast nicht du das mal ausführlich erläutert?).
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#1301628 - 10.09.17 02:06 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Axurit]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 14192
Ob alle mit dem gleichen Höhendatensatz arbeiten, weiß ich nicht. Und ja, den letzten Beitrag unterschreibe ich dir.
Manchmal ging die Diskussion aber auch schon in die Richtung, ob das Geruckel z.B. über Kopfsteinpflaster bei den Höhenmetern mitzuzählen ist. Dem widerspreche ich ganz klar, weil es deutlich unter der Auflösungsgrenze des digitalen Höhenmodells liegt. Selbst ein barometrischer Höhenmesser schluckt sowas weg.

Bei dem Track, den ich oben mal genauer betrachtet habe, sehe ich vor allem zwei Effekte, die die Diskrepanz begründen:
1) Einzelne Abschnitte gehen durch sehr bergige Ecken, sprich Passtraßen. Sowas wird bei der Höhenmeterberechnung aus einem digitalen Höhenmodell oft überbewertet, weil das Gelände da sehr schroff ist und wenig Abweichung nach links bzw. rechts dazu führt, dass dem Track mal zu hohe, mal zu niedrige Werte zugeordnet werden. Effektiv geht er dann im Modell mal rauf, mal runter, obwohl es kontinuierlich eigentlich nur rauf geht.
2) Wie will man die über mehrere hundert km weitgehend flachen Passagen berücksichtigen? "Von Hand" hatte ich die brutal mit null angesetzt, vielleicht ist es ab und an schon sinnvoll, zu berücksichtigen, wenn es hier und da mal 5m rauf und wieder runter geht. Ich vermute nur, dass beide Varianten hier deutlich kleinere Abweichngen (eher im Meterbereich, aber keinesfalls im cm-Bereich) aufsummieren und je nachdem wie klein man diese Toleranz ansetzt, bekommt man entsrechend deutlich mehr Höhenmeter.

Geglättet wird hier eher weniger, das Höhenmodell ist bereits geglättet. Glättung spielt vor allem eine Rolle bei der Höhenmeterberechnung aus den verrauschten Daten einer barometrischen Aufzeichnung eines Tracks.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.
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Off-topic #1301639 - 10.09.17 08:34 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
Axurit
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 1360
In Antwort auf: derSammy
Glättung spielt vor allem eine Rolle bei der Höhenmeterberechnung aus den verrauschten Daten einer barometrischen Aufzeichnung eines Tracks.
Über verrauschte Barometerdaten wird hier immer wieder mal berichtet. Bei meinem Etrex 30 mit automatischer Kalibrierung habe ich das noch nie beobachtet. Hier ein Vergleich von aufgezeichneten Daten mit dem Höhenprofil, das QMapShack auf der Basis zweier unterschiedlicher digitaler Höhenmodelle erstellt. Tatsächlich handelt es sich um eine stetig steigende Strecke.

mit SRTM3-Daten von viewfinderpanoramas.org:

mit den Daten der Europäischen Umweltagentur EEA:


Die Ungenauigkeit von Barometerdaten wirkt sich vielleicht eher auf flachen Strecken aus.
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Off-topic #1301641 - 10.09.17 09:29 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Axurit]
Toxxi
Moderator Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 15810
In Antwort auf: Axurit
Die Ungenauigkeit von Barometerdaten wirkt sich vielleicht eher auf flachen Strecken aus.

Das ist auch meine Erfahrung.
Meine Räder und Touren im Radreise-Wiki
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Off-topic #1301786 - 11.09.17 12:11 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Axurit]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 14192
Ok, eure Beobachtung ist natürlich korrekt - die Frage ist, wie man das Kind nennt.
Ein Rauschen ist für mich ein stochastischer Fehler von einem Messgerät, z.B. dem barometrischen Höhensensor oder dem Positionssignal des GPS-Sensors. Dieses Rauschen muss man in der Regel glätten und soweit ich weiß, wird das bei den vorgenannten Geräten teilweise schon hardwareseitig, auf jeden Fall aber in der Gerätesoftware vorgenommen.

Die inkorrekte Höhenwertzuordnung zu einem Track (vorgehend bei mir als erst Fehlerursache benannt) ist in meinen Augen kein Rauschen, sondern eher ein Fehler des Höhenmodells (und eventuell des Tracks). Um dessen Einfluss zu elimininieren, kann man natürlich ebenso versuchen einen Glättungsalgorithmus zu verwenden (insoweit kann man das schon als "Rauschen" auffassen), solange wie man allerdings nur an den Höhenmetern und nicht an den Steigungswerten interessiert ist, würde ich dies lassen und mit einem sehr groben Schwellwert durch die Höhenwerte des Tracks abgehen und die Höhenmaxima und -minima detektieren. So grob: Man fängt unten an und sagt dem Algorithmus es geht hoch. Erst wenn ein Wert deutlich unterhalb von Vorwerten liegt (Sagen wir 30m - welche Schwelle man wählt, hängt von der Güte des digitalen Höhenmodells ab. Wenn das nicht mehr her gibt, kann man auch nicht genauer arbeiten), soll der Algorithmus eine Abfahrt feststellen und entsprechend umschalten, bis es wieder rauf geht. Für deine Beispiele käme da in beiden Fällen eben der Gesamtanstieg raus oder, wenn man die Schelle zu gering ansetzt, ergänzt um ein paar wenige fiktive Gegenanstiege (wie z.B. bei km 3 im ersten Beispiel).
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.

Geändert von derSammy (11.09.17 12:12)
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#1301810 - 11.09.17 13:54 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Axurit]
veloträumer
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 13274
In Antwort auf: Axurit
Für eine in der Realität kontinuierlich ansteigende Strecke liefert jedes Höhenmodell ein Höhenprofil mit vielen kleinen Aufs und Abs und damit viel zu viele Hm. Da die meisten Programme und Onlinedienste mit demselben Karten- und Höhendaten arbeiten, liegt es an den unterschiedlichen Methoden beim Glätten des Höhenprofils, wie nah sie an die Realität kommen (hast nicht du das mal ausführlich erläutert?).

Wie schon oben erwähnt, weniger ein Frage kleinster Auf und Abs. Geht auch mathematisch nicht auf. Addiert man infinitissimal kleine Werte, ergeben diese in der Summe keine entscheidend großen Werte, sondern bleiben in Bezug auf die Gesamtgröße klein - ganz abgesehen von der realen Messbarkeit kleinster Werte. Der Hm-Wert sollte auch die Topografie wiedergeben und nicht den Straßenzustand - nach dem Motto: über wieviel Kieselsteine bin ich gefahren. lach

Was ich aber eigentlich sagen möchte: Ich habe mal GPSies-Daten von mir nachträglich erstellten Tracks (da ich keine GPS-Aufzeichnung mache) mit meinen barometrischen Werten verglichen. Interessant ist dabei, dass allein innerhalb von GPSies extreme Schwankungen in den Abweichungen auftraten, wohl etwa 9 % mehr gegenüber barometrisch bis zu knapp 30 % mehr. Es war natürlich nur eine kleine Stichprobe.

Ich setze auch voraus, dass die barometrischen Werte recht stabile Messwerte sind, wofür ich auch gute Gründe habe, soweit ich Nachkontrollen früher anhand realer Kartenwerte gemacht habe, ebenso dazu u.a. Messreihe. Auch die oft eingebrachten Luftdruckunterschiede als Fehlerquelle bei sich ändernden Wetterlagen spielen kaum eine Rolle, dafür ist man mit dem Rad viel zu langsam unterwegs - insbesondere bergauf, wo der Hm-Wert ja Relevanz hat. Bei flotten, langen Abfahrten durch unterschiedliche Wetterzonen kann ich mir eher ein paar falsche Werte vorstellen. Generell sind hohe Geschwindigkeiten und schnelle Umkehrungen im Höhenprofil von Auf zu Ab oder umgekehrt einer genauen barometrischen Messung eher abträglich. Also kurz unten in der Talmulde warten, dass sich der Tacho auf den Luftdruck einstellen kann, zu oberst müsste man weniger warten, tut man aber auch besser zum Luftschnappen. Wer langsamer fährt ist genauer und lebt länger. schmunzel

Für kleinere Strecken habe ich sogar einmal einen Wert von GPSies bekommen, der niedriger als mein barometrischer Wert war. Im Schnitt würde ich überschlagen, dass GPSies 15-22 % über den barometrischen Werten liegt. Man muss allerdings damit rechnen, dass der barometrische Wert auch abweicht, und zwar eigentlich immer nach unten. Ich habe dazu mal eine Messreihe an einem heimischen Berg gemacht. Der Wert lag bei zwei Modellen gegen 14 % unter dem realen Wert aus Karten- bzw. gemessenen Lokaldaten (auch dort sehe ich noch ein kleine Fehlertoleranz). VDO-Tachos dürften gemäß Forumslektüre höhere Werte ermitteln, also evtl. noch genauer. Wie ich im Beitrag erläuterte, entspricht das Ergebis der Testreihe nicht ganz meinen realen Erfahrungen sonts, soweit ich größere Etappen anhand von Kartendaten nachmessen konnte. Demnach kam ich eher auf Abweichungen von 0-10 % unter dem realen Wert, also im Schnitt gegen 5 %.

Ich würde allerdings nicht ausschließen, dass die elektronischen Programme auch weiterentwickelt werden - also eine GPSies-Messung aus dem Jahre 2015 nicht mehr der von 2020 entsprechen könnte, weil man die mathematischen Verfahren ändert oder weil man mehr Realdaten in die Berechnungen einfließen lässt. Nicht nur insofern halte ich Vergleichswerte nur von barometrisch messenden Tachos für sinnvoll - ansonsten Höhenmeter einfach lieber nicht erwähnen, wenn einem die Probleme nicht bewusst sind. Gesamthöhenmeterzahlen von Touren sind für die Planung ohnehin sinnfrei, man fährt und denkt von Tag zu Tag oder auch nur von Berg zu Berg. Also sollte man in Erfahrung bringen, wie hoch der nächste Berg ist, um seine Ankunft abzuschätzen. Man vermeidet so auch aufaddierte Fehler von großen Routen und unnütze Gedanken.

An den TE: Es ist ziemlich wahrscheinlich, dass Regionen mit weniger gut vermessenen Kartendaten auch in elektronischen Kartensystemen größere Abweichungen erzeugen als es für besser vermessene Regionen der Fall ist (also z.B. Europa). Übrigens: Steigungsprofile nicht vergessen (müssen keine Diagramme sein!), gleichmäßige Steigungen sind i.d.R. schneller gefahren als ein Mix mit einigen Steilrampen. Und vielleicht noch wichtiger: Straßen- und Pistenzustände erkunden. Manchmal dauert die Abfahrt genauso lange wie die Auffahrt (kein Scherz! und sogar in Mitteleuropa). Das ist vielleicht auch wichtiger als zuviele Höhendatenrechenschiebereien.
Liebe Grüße! Ciao! Salut! Saludos! Greetings!
Matthias
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Off-topic #1301824 - 11.09.17 15:28 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: veloträumer]
iassu
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 17638
Nebenbeobachtung:
Geht es nicht, was die Motivation für diese Fragen anbetrifft, darum, daß man a) nicht mehr in die Höhe stemmen sollen wollen möchte, als unbedingt nötig, und b), daß man diesbezüglich nicht unnötigen Drohungen ausgesetzt sein will? zwinker schmunzel Es scheint mir das der böse Faktor an den Höhenmetern zu sein.

Nach intensiver mentaler Bearbeitung des Phänomens kam ich zu dem Schluß, den ich hiermit zur Diskussion stelle und bezüglich dessen ich gerne Belehrungen annehme, daß die real zurückzulegenden Höhenmeter unveränderlich sind, egal, ob ich sie vorher, währenddessen oder nachher kenne und egal, ob mir, wer auch immer, irgendwelche Informationen darüber bot, bietet, oder bieten wird.

Schreibt jemand, der peinlich seine HM zählt und ängstlich darauf achtet, nicht zu viele einzuplanen.... grins peinlich
Gruß Andreas
Die Ungeduld hilft selten weiter: wer warten kann, wird früher heiter.
Nordgriechenland im November

Geändert von iassu (11.09.17 15:28)
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Off-topic #1301825 - 11.09.17 15:41 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Opa Johann]
panse
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 43
Was benutzt ihr für Apps, um eine Tagesetappe von A nach B auf dem Handy zu planen und die Höhenmter herauszubekommen?
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#1301826 - 11.09.17 15:42 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: veloträumer]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 14192
In Antwort auf: veloträumer

Wie schon oben erwähnt, weniger ein Frage kleinster Auf und Abs. Geht auch mathematisch nicht auf. Addiert man infinitissimal kleine Werte, ergeben diese in der Summe keine entscheidend großen Werte, sondern bleiben in Bezug auf die Gesamtgröße klein - ganz abgesehen von der realen Messbarkeit kleinster Werte.

Moment, Vorsicht! Was ergibt 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 +1/5 + ....?
Für die ersten 1000 Summanden kommen wir auf knapp 7,5; ab dann ist es vernachlässigbar? Nein! Wenn du immer weiter summierst, bekommst du immer größere, beliebig große Werte. Merke: Beim unendlich häufigen Addieren kleiner Zahlen kann Konvergenz eintreten, oder die Sache auch gegen unendlich gehen.
Das ist hier übrigens sehr relevant. Das Rauschen des GPS-Signals kann man als Brownsche Bewegung verstehen und das Integral über deren Betrag ist unendlich. Es ist also zwingend erforderlich die Abweichungen bei den Höhenwerten zu glätten. Das trifft sowohl auf barometrische Messdaten, als auch auf die aus digitalen Höhenmodellen zu.

In Antwort auf: veloträumer

Der Hm-Wert sollte auch die Topografie wiedergeben und nicht den Straßenzustand - nach dem Motto: über wieviel Kieselsteine bin ich gefahren. lach

Das meine ich allerdings auch.

In Antwort auf: veloträumer

Was ich aber eigentlich sagen möchte: Ich habe mal GPSies-Daten von mir nachträglich erstellten Tracks (da ich keine GPS-Aufzeichnung mache) mit meinen barometrischen Werten verglichen. Interessant ist dabei, dass allein innerhalb von GPSies extreme Schwankungen in den Abweichungen auftraten, wohl etwa 9 % mehr gegenüber barometrisch bis zu knapp 30 % mehr. Es war natürlich nur eine kleine Stichprobe.

Das bestätigt meine Vorbehalte der Ermittlung dieser Daten aus einem digitalen Höhenmodell. Eine höhere Genauigkeit ist da eben kaum drin.

In Antwort auf: veloträumer

Ich setze auch voraus, dass die barometrischen Werte recht stabile Messwerte sind, wofür ich auch gute Gründe habe, soweit ich Nachkontrollen früher anhand realer Kartenwerte gemacht habe, ebenso dazu u.a. Messreihe. Auch die oft eingebrachten Luftdruckunterschiede als Fehlerquelle bei sich ändernden Wetterlagen spielen kaum eine Rolle, dafür ist man mit dem Rad viel zu langsam unterwegs - insbesondere bergauf, wo der Hm-Wert ja Relevanz hat.

Die Frage ist, was für dich "eine Rolle" spielt. Im Tagesverlauf schwankt der Luftdruck um etwa 5hPa, das entspricht etwa 30hm! In Deutschland liegen zwischen dem höchsten und dem niedrigsten gemessenen Luftdruck (auf Meereshöhe umgerechnet) 120hPa, das entspricht knapp 1000m Höhenunterschied. Einen massiven Wetterwechsel (Durchzug eines Tiedruckgebietes) wird man bei barometrischer Aufzeichnung ohne Korrektur durch ein GPS-Signal daher erheblich merken! Deine "Fahrtipps" vernachlässige ich mal, die dürften eher mit der Trägheit der Sensoren im Tacho zusammehängen.

In Antwort auf: veloträumer

Man muss allerdings damit rechnen, dass der barometrische Wert auch abweicht, und zwar eigentlich immer nach unten. Ich habe dazu mal eine Messreihe an einem heimischen Berg gemacht. Der Wert lag bei zwei Modellen gegen 14 % unter dem realen Wert aus Karten- bzw. gemessenen Lokaldaten (auch dort sehe ich noch ein kleine Fehlertoleranz).

Deine Messwerte nehme ich zur Kenntnis, drücke aber meine Verwunderung darüber aus und vor allem zweifle ich an geschickten Algorithmen zu deren Aufzeichnung. Die Höhenmeter zu überschätzen passiert schnell, sie zu unterschätzen ist eigentlich kaum möglich und nur bei recht fragwürdigen Methoden wie "normalerweise überschätzen wir um etwa 15%, also ziehen wir pauschal 15% vom Wert ab", zu erreichen.

In Antwort auf: veloträumer

Ich würde allerdings nicht ausschließen, dass die elektronischen Programme auch weiterentwickelt werden - also eine GPSies-Messung aus dem Jahre 2015 nicht mehr der von 2020 entsprechen könnte, weil man die mathematischen Verfahren ändert oder weil man mehr Realdaten in die Berechnungen einfließen lässt.

Die GPSies-Autor hat da einiges an Grips rein gesteckt und auch am Algorithmus optimiert (nicht immer zum Gefallen seiner Nutzer). Das systemische Problem der doch recht starken Fehlerbesessenheit der Daten des digitalen Höhenmodells kann er jedoch auch nicht lösen und das verbessert sich nicht kontinuierlich, sondern bestenfalls mal sprungartig, wenn ein besseres Höhenmodell freigeben werden sollte.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.

Geändert von derSammy (11.09.17 15:45)
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#1301900 - 12.09.17 08:16 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
kiozen
Mitglied
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Beiträge: 20
Weil wir hier so schön bei Algorithmen sind. Und dem Glätten von Profilen....

Ich bin nach jahrelangem experimentieren bei einer Hysterese gelandet. Bei einem Garmin mit Barometer reichen 5m. Für alle denen das Wort Hysterese nichts sagt: Der Höhenwert muss zum letzten verwendeten Höhenwert sich um mindestens 5m geändert haben, damit das Delta addiert wird und eben dieser Höhenwert der letzte Verwendete wird. Alle Punkte dazwischen werden ignoriert. Das Vorzeichen des Deltas bestimmt, ob es dem Auf- oder Abstieg zugeschlagen wird.

Das Ergebnis ist relativ unabhängig von der Anzahl der Punkte. Natürlich ist es abhängig, aber die Anzahl der Punkte schlägt nicht mehr so krass zu Buche, wie wenn man einfach stur alle Deltas summiert.

Für die reine GPS Höhe muss man eine größere Hysterese verwenden, weil dieser Wert einer deutlich größeren Varianz unterliegt.


SRTM Daten lassen sich nur sehr bedingt zum Berechnen der Höhenmeter verwenden. In einer sanften Hügellandschaft geht das noch gerade so. In dem Moment wo der Weg entlang steiler Hänge führt, spielen die jeweiligen Positionsfehler von Track und SRTM Daten sich gegenseitig in die Hände. Ganz zu schweigen von Brücken, Unterführungen und Dämmen. Das wird alles nicht richtig aufgelöst.
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Off-topic #1301903 - 12.09.17 09:02 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: Opa Johann]
Margit
Mitglied
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angeregt durch die vielen Diskussionen habe ich nun auch mal verschiedene Programme getestet und festgestellt: keine Übereinstimmungen unschuldig Interessant finde ich die Angaben in Prozent, weshalb sich bei meiner nächsten Tour die Mitradler_innen entscheiden dürfen, wo die Mittagseinkehr stattfinden soll Screenshot bier
Viele Grüße
Margit
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#1301921 - 12.09.17 10:02 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: kiozen]
derSammy
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
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Beiträge: 14192
Ah, witzig, wusste nicht, dass das man dem von mir oben angedeuteten Algorithmus einen Namen gegeben hat: Hysterese. Ich kenne den Betriff eher aus anderen Zusammenhängen z.B. als Werkstoffeigenschaft von Gummi.

Ansonsten unterschreibe ich alles, gut auf den Punkt gebracht.

Nur was das Gebirge betrifft, kann man mit den SRTM-Daten schon etwas anfangen - finde ich. Aber da muss man viel Hirnschmalz reinstecken. Man kann z.B. diese Hystereseidee verfolgen und den Schwellwert von der Umgebung abhängig machen. Im Gebirge musst du mit einem sehr hohen Delta arbeiten. Und man wird den Track glätten müssen, bevor man ihn auswertet. Vor allem exorbitant große Steigungen (meist gefolgt von Gegensteigungen) gilt es zu eliminieren. Grundsätzlich ist für die reine Höhenmeterberechnung ja nicht wichtig, wie genau das Anstiegsprofil ist, sondern es geht nur darum möglichst exakte Werte für Talsohle und Passhöhe zu finden (das geht mit Mittelung ganz gut) und klar zu detektieren, wo es rauf bzw. runter ging (das geht mit dem Hystereseansatz).
Ein weiteres Problem der SRTM-Daten ist übrigens, dass die in der Regel von der Oberfläche herrühren. Im Wald stammen diese z.B. von den Baumkronen, in einem bebauten Gebiet von den Dächern. Gut, das sind halt Fehler, denen man sich bewusst sein muss. Kritischer sind die Brücken oder Tunneldurchfahrten - wenn du das genau haben willst, musst du das manuell nachkorrigieren.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.
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#1301950 - 12.09.17 11:46 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
kiozen
Mitglied
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Beiträge: 20
Eine Hysterese kommt in der Technik überall vor. Letztlich ist es einfach ein unterschiedlicher Schwellwert, um in einen Zustand zu kommen, oder wieder zurück zufallen.

Leider kann man den Schwellwert nicht beliebig vergrößern. Also, kann man natürlich schon, aber man muss sich im Klaren sein, dass bei der Berechnung der Höhenmeter der maximale Fehler, der systemisch durch den Algorithmus eingefügt wird, eben dieses Intervall ist. Steht das Intervall auf 500m und ich gehe auf einen Berg mit 999m, dann steige ich nur 500m auf, wenn es dumm läuft. Also auch nicht sehr zufriedenstellend. Bei 5m ist das natürlich im Sinne der Gesamtgenauigkeit egal.

Ich komme ja mehr aus der Bergsportecke, bin folglich näher an steilen Felsen dran. Ähnliche Szenarien können aber auch entstehen, wenn der Radweg zwischen einem Fluss und dem Steilufer, das dieser geschaffen hat, verläuft. Hier mal ein Verlauf einer Tour im Klettergelände

http://picpaste.de/plot-dKQCKZnC.png

Die DEM Daten sind von Viewfinder. In den steilen Passagen nicht zu gebrauchen, im gemäßigten Gelände durchaus akzeptabel.

Geändert von kiozen (12.09.17 11:48)
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#1301965 - 12.09.17 13:31 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
veloträumer
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 13274
In Antwort auf: derSammy
In Antwort auf: veloträumer

Wie schon oben erwähnt, weniger ein Frage kleinster Auf und Abs. Geht auch mathematisch nicht auf. Addiert man infinitissimal kleine Werte, ergeben diese in der Summe keine entscheidend großen Werte, sondern bleiben in Bezug auf die Gesamtgröße klein - ganz abgesehen von der realen Messbarkeit kleinster Werte.

Moment, Vorsicht! Was ergibt 1 + 1/2 + 1/3 + 1/4 +1/5 + ....?
Für die ersten 1000 Summanden kommen wir auf knapp 7,5; ab dann ist es vernachlässigbar? Nein! Wenn du immer weiter summierst, bekommst du immer größere, beliebig große Werte. Merke: Beim unendlich häufigen Addieren kleiner Zahlen kann Konvergenz eintreten, oder die Sache auch gegen unendlich gehen.

Du bist zuviel Theoretiker. schmunzel In der Praxis gibt es solch schöne Zahlenreihen und Kurven nicht. Tatsächlich darfst dur nicht die großen Summanden wie 1/2 oder 1/5 in deinem Beispiel nehmen. Das sind Größen, die du ggf. per Karte, mindestens aber auch barometrisch messen kannst - als bei alle Messmethoden berechnet werden.

Der Unterschied, den man dem GPS unterstellt(e) war der, dass ja die ganz kleinen Werte aufaddiert werden, also in deinem Beispiel wären das die 1/1000 oder 1/5000 oder sogar 1/10000. Diese kleinen Werte bleiben auch in der Summe immer hinter der Summe der großen Werte zurück. Sie sind auch nicht unendlich, sondern eine endliche Zahl, weil ja auch deine Strecke begrenzt ist. Radlerisch musst du nur Nullen dranhängen:

Barometrisch + GPS messen Berge mit 1000 Hm, 50 Hm, 3 Hm, ggf. noch 1 Hm (je nach Hysterese-Wert verschieden, Wort ist mir auch neu)

nur GPS (so die Annahme, unwissend, was wirklich gemessen werden kann) messen Werte zusätzlich unter 1 Hm. Aber auch die sind endlich.

Ein Hubbel mit 1/2 m wirst du noch deutlich wahrnehmen (nimm mal Maß mit Zollstock in die Höhe). Du kannst also solche Hubbel grob abschätzen, wieviel davon und in deine Plausibilitätsrechnung eines Hm-Wertes einfließen lassen. Bordsteine, die du vergisst, haben meist schon deutlich weniger als 20 cm. Aber wieviele Bordsteine erklimmst du auf einer Tagesradtour?

Fährst du 1000 Hm auf 100 km, wirst du es nicht schaffen, die kleine Hubbel zu ein relevanten Größen über die Fehlertoleranz zu bringen (also niemals 200 Hm). Ich könnte aus der Vergangenheit dir dazu eine konkrete Geschichte veon einem Radreisetreffen in Dahn erzählen, muss das aber aus zeitlichen Gründen hier abwürgen. Achte einfach mal darauf, wie schwer größere Hm-Werte zu erzielen sind, wenn es dauernd Hügelchen und keine richtigen Berg gibt. Die Art des Messgerätes spielt da kaum eine Rolle, denn wenn das GPS mehr zählt als vorhanden, ergeben sich trotzdem ähnliche Relationen von Hügelchen-Wert zu großem Berg.
Liebe Grüße! Ciao! Salut! Saludos! Greetings!
Matthias
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#1301967 - 12.09.17 13:36 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: kiozen]
derSammy
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Hysterese bezeichnet nach meinem Verständnis, dass ein System/Gerät/etc. nicht nur auf die aktuellen Steuereingaben reagiert, sondern dass die Reaktion auch von den Vorgängerzuständen des Systems abhängt.

Beispiel: Wenn du einen Gummiblock auf einen Tisch legst und dann oben eine Kraft anlegst, die den Block von dir weg schert, wird der Block eben ausgelenkt.
Wenn du das periodisch machst, den Block also vor-zurück-vor-zurück wabbeln lässt, dann "schwingt der sich in diese Richtung ein" und es ist weniger Kraft nötig, um ihn in gleichem Maße auszulenken. Der Gummi hat sich also "gemerkt", dass er vor-zurück verformt worden ist. Um den Block in gleichem Maße nach rechts-links auszulenken, ist dann eingangs mehr Kraft nötig (bis der Block sich womöglich in diese Richtung eingeschwungen hat). Das ist Hysterese. Ersetzt du den Gummiblock durch eine Stahlfeder, so merkt diese sich nicht, wie sie zuvor ausgelenkt worden ist und ihre Auslenkung wird immer proportional zur angelegten Auslenkungskraft sein (Hooksches Gesetz). Die Feder zeigt keine Hysterese.


Was die Höhenmeterberechnung betrifft, habe ich an derer Stelle glaube schon mal folgenden Algorithmus vorgeschlagen:

(1) Initiierung: Setze HÖHE_1 auf Ausgangsniveau, HÖHE_2 auf Ausgangsniveau, STEIGUNG auf "rauf". DELTA vorwählen.

(2) Iteration:
A) ermittle aktuelle Höhe.
B1) Wenn STEIGUNG="rauf" und aktuelle Höhe >HÖHE_2, dann aktuelle Höhe auf HÖHE_2 speichern.
B2) Wenn STEIGUNG="runter" und aktuelle Höhe <HÖHE_2, dann aktuelle Höhe auf HÖHE_2
speichern.
C1) Falls STEIGUNG="rauf" und aktuelle Höhe <Höhe_2-DELTA, dann:
HÖHE_2-HÖHE_1 zu den raufgefahrenen Höhenmetern hinzuzählen, HÖHE_2 auf HÖHE_1 speichern, aktuelle Höhe auf HÖHE_2 speichern, STEIGUNG auf "runter" setzen.
C2) Falls STEIGUNG="runter" und aktuelle Höhe >Höhe_2+DELTA, dann:
HÖHE_1-HÖHE_2 zu den runtergefahrenen Höhenmetern hinzuzählen, HÖHE_2 auf HÖHE_1 speichern, aktuelle Höhe auf HÖHE_2 speichern, STEIGUNG auf "rauf" setzen.
D) Falls keiner der Fälle B oder C eintritt, nichts tun.

(3) Ende: bei STEIGUNG="rauf" HÖHE_2-HÖHE_1 zu den Aufstiegsmetern, bei STEIGUNG="runter" HÖHE1-HÖHE_2 zu den Abstiegsmetern hinzuzählen.

Mit dem Algorithmus erfasst du auch in deinem Beispiel die Aufsteigsmeter sehr genau. Das DELTA steuert lediglich, wieviele Meter eine Monotonieumkehr (d.h. zwischenzeitlicher Abstieg) wirklich groß sein muss, damit diese berücksichtigt wird. Wählt man DELTA zu klein, berücksichtigt man in der Realität nicht vorhandene Gegenanstiege, wählt man es zu groß, kann es sein, dass man in der Realität vorhandene Gegenanstiege nicht berücksichtigt.

Unabhängig von diesem Algorithmus kann es sinnvoll sein die Höhendaten noch zu glätten, bevor man die "aktuelle Höhe" auswertet.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.
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#1301974 - 12.09.17 14:17 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: veloträumer]
derSammy
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Ok, dann versuche ich es einmal anders: Der barometrische Höhenmesser misst auf ca. 1/3m genau (Standardabweichung, gute Mittelung unterstellt). Sprich wenn du einmal misst, liegst du im Mittel 33cm drüber/drunter.

Fahren wir nun 300km völlig flach und messen alle 100m die Höhe, dann sind das 3000 Messungen. Ich vereinfache jetzt mal ganz drastisch, aber das Prinzip bleibt gleich: Wir gehen davon aus, dass wir uns immer um genau 1/3m verschätzen, zufällig jeweils zuviel oder zuwenig.
Bei 1500 Messungen bekommen wir genau den Wert von der Messung zuvor, bei 1500 Messungen erhalten wir genau den anderen Wert. In 1500 Fällen stellen wir also keine Höhenänderung fest ("Geradeausfahrt"), in 750 Fällen geht es 2/3m rauf, in 750 Fällen geht es 2/3m runter.
In Summe sagt uns das Verfahren also, wir seien 500m rauf und 500m runter gefahren!

Messen wir nun aller 10m die Höhe und nicht nur aller 100m, haben wir 10mal so viele Messwerte und kommen auf 5000m rauf und 5000m runter - wohlgemerkt für den Fall, dass wir eine völlig flache Strecke unterstellen! Eine Höhenmeterberechnung durch simple Addition der Differenzen zu den Vorwerten KANN daher NICHT funktionieren.

Ich gebe dir völlig recht, dass man die Hubbel von z.B. Bordsteinkanten kaum berücksichtigen kann/will. Aber auch hier kann der Effekt auftreten. Wenn du über Kopfsteinpflaster fährst, dann kann es sein, dass je nachdem wie genau du hin schaust, umso mehr "Höhenmeter" dabei berücksichtigt werden. Es ist halt mitnichten so, dass die kleinen Huckel keine Rolle mehr spielen, wenn deren Anzahl halt immer größer wird. Mal ein fiktives Exemplar auf einer fiktiven Strecke:
1 Huckel mit 20cm -> 0,2m,
100 Huckel mit 2cm -> 2cm
10000 Huckel mit 2mm -> 20m
1000000 Huckel mit 0,2mm -> 200m
....

Aber wir sind uns ja einig, dass man diese "Minihuckel" kaum mitzählen will. Es geht methodisch nicht und messtechnisch mit den üblichen Mitteln auch nicht. Ich will nur widerlegen, dass die Addition kleiner Zahlen keine Relevanz hätte. Das hängt halt immer von der Anzahl der Summanden ab. Und nein, es ist wirklich nicht so, dass mein obiges Summationsbeispiel theoretischer Natur wäre, dafür gibt es zahlreiche Anwendungsfälle. Wenn du z.B. mal die Oberfläche eines Romanescos abschätzen willst, dann stehst du vor genau diesem Problem. Natürlich kannst du sagen: Der hat nur endlich viele Zellen und die Oberfläche einer Zelle ist endlich, also ist sie nicht unendlich groß. Willst du aber eine konkrete Zahl angeben, dann hängt das eben massiv davon ab, wie "genau" du hinschaust, umso genauer, umso größer deine Schätzung der Oberfläche. Bei einem Apfel ist das anders, da ist die Oberfläche nicht von der "Zoomstufe" abhängig. Aber beim Romanesco hat es keinen praktischen Wert von der "Größe der Oberfläche" zu sprechen.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.

Geändert von derSammy (12.09.17 14:19)
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#1301980 - 12.09.17 14:38 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
kiozen
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Ich glaube das werde ich mal bei Gelegenheit ausprobieren.

Mit Glättung habe ich übrigens auch schon viel herumgespielt. Da die Trackdaten selten mit einem exakt gleichen Abstand (räumlich oder zeitlich) aufgezeichnet werden, bieten sich diverse Tiefpassfilter nicht als generelle Lösung an, bzw was da dann rauskommt hat mit einer ordentlichen mathematischen Auswertung nur noch wenig gemein.

Aus der Bildbearbeitung gibt es das Medianfilter, welches sich auch auf Trackdaten anwenden lässt, die schon mit einer automatischen Punktereduzierung aufgezeichnet wurden. Die Praxis hat bisher nur gezeigt, dass die Berechnung mit einer Hysterese so robust gegen die üblichen Schwankungen ist, dass eine Glättung kaum noch dazu beiträgt.

Mit Splineinterpolation habe ich auch schon gespielt. Je nach Tracklänge und Form der Störungen muss man die Parameter der Interpolation anpassen. Das, ohne Fachwissen vorauszusetzen, auf eine einfache Ebene herunterzubrechen ist für den normalen Benutzer nur sehr bedingt zu gebrauchen. Und auch hier zeigte sich der Effekt in Verbindung mit der Hysterese als eher vernachlässigbar.

Inzwischen verwende ich überhaupt keine Glättung mehr. Viel lohnender ist es bei der Berechnung der Höhenmeter einen robusten universellen Algorithmus zu finden. Man will schließlich nicht an jedem Track solange herumfummeln, bis es subjektiv passt.
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#1301984 - 12.09.17 14:53 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: kiozen]
derSammy
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Deine Beobachten bestätigen meine theoretischen Einschätzungen dazu, viel bringt das Glätten nicht.

Ein Glätten ist eigentlich nur an den Stellen relevant, wo eine Monotonieumkehr stattfindet (im Algorithmus die, wo STEIGUNG neu gesetzt wird). Die Güte der Glättung multipliziert mit der Anzahl der Monotonieumkehren ist dann das, was du durch die Glättung insgesamt gewinnen kannst. Viel ist das nicht, in einer hügeligen Gegend noch eher etwas als im Flachen oder im Hochgebirge.

So richtig spannend wird das mit der Glättung erst wieder, wenn du an möglichst guten punktuellen Steigungswerten interessiert bist. Da weiß ich bis jetzt noch nicht genau, was der sinnvollste Ansatz ist und da könnte die Kunst wirklich in einem guten Parameterfitting liegen.
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#1301986 - 12.09.17 14:56 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
kiozen
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In Antwort auf: derSammy

Bei 1500 Messungen bekommen wir genau den Wert von der Messung zuvor, bei 1500 Messungen erhalten wir genau den anderen Wert. In 1500 Fällen stellen wir also keine Höhenänderung fest ("Geradeausfahrt"), in 750 Fällen geht es 2/3m rauf, in 750 Fällen geht es 2/3m runter.
In Summe sagt uns das Verfahren also, wir seien 500m rauf und 500m runter gefahren!


Über das Problem haben sich auch schon viele den Kopf zerbrochen. grins Historisch wohl am meisten bei den Küstenlinien:

Küstenlänge

Auf die Höhendaten bezogen ist wieder die Berechnung mit der Hysterese deutlich unabhängiger von der Anzahl der Trackpunkte als eine schnöde Addition der Deltas.
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#1301988 - 12.09.17 15:07 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
kiozen
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In Antwort auf: derSammy

So richtig spannend wird das mit der Glättung erst wieder, wenn du an möglichst guten punktuellen Steigungswerten interessiert bist. Da weiß ich bis jetzt noch nicht genau, was der sinnvollste Ansatz ist und da könnte die Kunst wirklich in einem guten Parameterfitting liegen.


Da liegt die Krux in erster Linie im Aufzeichnungsintervall. Das ist eben selten mit einer konstanten Abtastfrequenz (ob nun Zeit oder Distanz ist egal). Sondern meistens vom GPS Gerät schon optimiert. Hier hilft schon eher wieder die Splineinterpolation, mit den schon beschriebene Problemen der allgemeinen Anwendbarkeit.

Ich habe es irgendwann pragmatisch gelöst. Sagen wir D = 50m. Von jedem Trackpunkt gehe ich jetzt solange zurück, bis ein Punkt >D entfernt ist. Und das Selbe nach Vorne. Dann das Delta zwischen den beiden Punkten berechnet und daraus die Steigung. Naja, das ergibt immerhin irgendwas, das nicht komplett daneben liegt.
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#1301992 - 12.09.17 15:22 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: kiozen]
derSammy
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Och, die Abtastrate ist nur eine Frage der richtigen Implementierung. Prinzipiell darf die bei fast allen Verfahren sowohl zeitlich, als auch räumlich variabel sein.

Dein Verfahren ist wirklich sehr rudimentär, aber wohl halbwegs stabil. Damit unterschätzt du die Steigung tendenziell, aber 50m ist recht lang, da haut der große Fehler in der Höhenmessung nicht mehr so rein.
Praktisch frage ich mich: Die Länge D bestimmst du schon entlang des Polygonzugs, oder wirklich global? Bei letzterem bekämst du in Serpentinen z.B. arge Probleme.
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#1301995 - 12.09.17 15:46 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
kiozen
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In Antwort auf: derSammy
Och, die Abtastrate ist nur eine Frage der richtigen Implementierung. Prinzipiell darf die bei fast allen Verfahren sowohl zeitlich, als auch räumlich variabel sein.


Die meisten Garmin Benutzer stellen ihre Geräte auf "auto". Und nicht auf ein zeitliches, bzw räumliches Intervall. Das ist für viele soweit Ok, weil Garmin hier einen sehr guten Algorithmus hat, der Kurven wirklich gut abbildet und die Anzahl der Punkte auf Geraden deutlich reduziert. Man bekommt damit eine maximal gute Darstellung, bei einer minimalen Anzahl an Punkten. Für eine nachträgliche Bearbeitung mit Algorithmen ist das aber eher ein Graus. Zu mindestens fällt der gesamte Bereich der Signalverarbeitung aus, der das Nyquist-Shannon Abtasttheorem voraussetzt.


In Antwort auf: derSammy

Dein Verfahren ist wirklich sehr rudimentär, aber wohl halbwegs stabil. Damit unterschätzt du die Steigung tendenziell, aber 50m ist recht lang, da haut der große Fehler in der Höhenmessung nicht mehr so rein.


Ich habe mal nachgesehen. Es sind 25m.

Das ist ein empirischer Wert, der sich als ein guter Kompromiss gezeigt hat. Wählt man den Wert kleiner, wird er in der Regel sowieso vergrößert, weil kein Punkt näher zu finden ist. Und noch größer macht auch keinen Sinn.

In Antwort auf: derSammy

Praktisch frage ich mich: Die Länge D bestimmst du schon entlang des Polygonzugs, oder wirklich global? Bei letzterem bekämst du in Serpentinen z.B. arge Probleme.


Die Distanz ist immer die Summe der Distanzen zwischen den Trackpunkten. Die wird über den Vincenty Algorithmus berechnet. Berücksichtigt folglich den Standardellipsoid. Ob also Serpentinen richtig vermessen werden hängt von der Aufzeichnung ab.

Geändert von kiozen (12.09.17 15:46)
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Off-topic #1302000 - 12.09.17 16:14 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: kiozen]
derSammy
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Ich gehe mal off-topic, von den Höhenmetern sind wir ja weit genug weg. zwinker

Mit Nyquist-Shannon und sonstigen Signalverarbeitsungsgeschützen kenne ich mich nicht aus. Ich bin mir aber auch nicht so ganz sicher, ob das hier die richtigen Konzepte sind, weil die Höhendaten eben keiner zeitlich-periodischen Logik unterliegen. Polynomiale oder Splineapproximation aus deutlich überbestimmt vielen Aufzeichnungspunkten mittels "Methode der kleinsten Fehlerquadrate" approximiert, scheint mir ein ganz guter Ansatz zu sein. Und dafür braucht es keine Äquidistanz, nur eben genug Aufzeichnungspunkte.

In Antwort auf: koizen

Die Distanz ist immer die Summe der Distanzen zwischen den Trackpunkten. Die wird über den Vincenty Algorithmus berechnet. Berücksichtigt folglich den Standardellipsoid.

Da musste ich auch erst mal schauen, was das ist. Ich halte das für deutlich überzogen, der schlichte euklidische Abstand (die Erde als Kugel modelliert) sollte genausogut funktionieren. Aber gut, wenn der Rechenaufwand nicht deutlich höher ist, kann man hier ja mit Genauigkeiten arbeiten, von denen man z.B. bei den Rohdaten nur träumen kann - macht es ja nicht falsch.
Komm wir grillen Opa. Satzzeichen können Leben retten.

Geändert von derSammy (12.09.17 16:14)
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#1302002 - 12.09.17 16:26 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: kiozen]
JensD
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In Antwort auf: kiozen

Inzwischen verwende ich überhaupt keine Glättung mehr. Viel lohnender ist es bei der Berechnung der Höhenmeter einen robusten universellen Algorithmus zu finden.

Das ist vermutlich auch sinnvoll so da aufgezeichnete Höhenwerte bereits im Aufzeichnungsgerät einer erheblichen Glättung unterlagen. Man bekommt von einem Luftdrucksensor nur dann halbwegs erträgliche Genauigkeiten wenn man den Sensor etliche Messungen machen lässt und den Mittelwert daraus ausgeben lässt. Dann schwankt der erhaltene Wert bei Windstille (!) nur noch um etwa 0.4m. Die Sensoren sind einfach sehr klein- unserer etwa 3x3mm gross und so einen grossen Sensor gibt es fast nicht mehr am Markt.

Ist mir sowieso ein Rätsel wie ein so winziger Sensor auf halbwegs gute Höhenunterschiedsmessungen kommt...

Viele Grüße von
Jens.
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Off-topic #1302025 - 12.09.17 18:19 Re: Unterschied -Höhenangaben in GPSies - bikemap [Re: derSammy]
kiozen
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Bei der Approximation hast Du auch genügend andere Probleme, z.B. die richtige Modellierung von Spitzkehren, ohne Überschwinger oder Verbreiterung. Und eben dass der Algorithmus sehr von der Anzahl der Punkte abhängt. Für Software die von Hinz und Kunz benutzte werden soll, mit jedem erdenklichen Track, ist das alles kein wirklich tragfähiges Konzept.

Der Vincenty ist übrigens nötig. Das musste ich auch erst lernen. Es gibt ja so verrückte Knochen die ellenlange Tracks von hier zum Pol haben wollen. Und da macht es dann einen Unterschied ob man eine Kugel oder einen Ellipsoid benutzt.

Bei den Garmins sind die Luftdrucksensoren eigentlich sehr gut verbaut. Wind merkt man da nicht. Problematisch sind eher die Druckunterschiede durch Gehäuseverformung, z.B. durch starke Vibrationen oder wenn jemand mal wieder den Touchscreen "bearbeitet".

Der größte Fehler kommt eigentlich durch die Fusion mit der GPS Höhe. Das ist ein sehr zweischneidiges Schwert. Zum einen natürlich toll, dass sich das Gerät selber auf die richtige Höhe zieht. Das funktioniert auch gut, solange der Empfang immer gut ist. Ist der aber irgendwann nicht so toll, dann verstellt sich die Höhe. Das kann man gut an dem Profil sehen, dass ich weiter oben verlinkt habe. Ab dem kleinen Hubbel im Abstieg sind die Empfangsbedingungen mal eine Zeit lang schlecht. Das führt zur Abweichung im wieder gemäßigten Gelände.

Es ist eben alles nicht perfekt. Man kann nur versuchen das kleinste Übel zu verwenden.
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