Höhenprofil glätten - welche Möglichkeiten?

Hallo Leute,

würde gerne die Höhenprofile meiner Tracks "schön glatt" haben.
Ihr kennt ja das Problem des "zackigen" Aussehens. Das ist nun eben mal so, ist klar, die Höhenmessung rein via GPS ergibt halt solche Werte.

Selbst wenn ich beim sagenhaften GTA.NET die Funktion "Höhenprofil glätten" drüberlaufen lasse (mit beiden Parametern auf 5, also höchster Stufe), besteht die Kurve immer noch aus einem ziemlichen Sägezahn - design.

Kennt Ihr hier noch weitergehende Möglichkeiten der Glättung, oder empfehlt Ihr mir gleich den Umstieg auf ein Gerät mit barometrischem Höhenmesser?

Viele Grüße
Bernd

Bernd, ich glaube, ein barometrischer Höhenmesser würde nicht weiterhelfen. Das zackige Aussehen kommt ja daher, dass nicht kontinuierlich aufgezeichnet wird, sondern nur in rel. grossen Abständen immer ein Messpunkt. Und wenn man dazwischen linear interpoliert, dann ergeben sich gerade Linien und scharfe Ecken an den Messpunkten. Optisch mag ein runderer Verlauf besser aussehen, aber Du musst Dir immer darüber im klaren sein, dass Du damit keine höhere Genauigkeit erzeugst. Die Grafik lügt dann nur auf eine etwas andere Weise:D Mathematisch kann man durch die Messpunkte eine Linie legen, die die Messpunkte ohne Ecken mit bestmöglicher Präzision verbindet. Es ist nur so: Bei z.B. 100 Messwerten musst Du, um die Kurve zu berechnen, ein Gleichungssystem mit 100 Gleichungen und 100 Unbekannten lösen, ein Polynom 100. Ordnung. Die Anzahl der nötigen Rechenoperationen geht ungefähr mit 2/3 x (n hoch 3), Du endest bei Millionen von Rechenoperationen. Und weil sich selbst geringste Rundungsfehler dramatisch fortpflanzen, musst Du auf viele Stellen hinter dem Komma genau rechnen oder Korrekturschritte einbauen. Vermutlich macht GTA das deshalb etwas...anders
Horst

Zitat von bleacherman68

Hallo Leute,

würde gerne die Höhenprofile meiner Tracks "schön glatt" haben.
Ihr kennt ja das Problem des "zackigen" Aussehens. Das ist nun eben mal so, ist klar, die Höhenmessung rein via GPS ergibt halt solche Werte.

Selbst wenn ich beim sagenhaften GTA.NET die Funktion "Höhenprofil glätten" drüberlaufen lasse (mit beiden Parametern auf 5, also höchster Stufe), besteht die Kurve immer noch aus einem ziemlichen Sägezahn - design.

Kennt Ihr hier noch weitergehende Möglichkeiten der Glättung, oder empfehlt Ihr mir gleich den Umstieg auf ein Gerät mit barometrischem Höhenmesser?

Viele Grüße
Bernd

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In GTA.NET die Funktion "Internet-SRTM-Höhendaten laden" benutzen und für ALLE Trackpunkte die Höhen aus dem digitalen Höhenmodell laden lassen.
Dann nochmals die Glättung ausführen und es sieht ziemlich vernünftig aus.
Auch die errechneten Höhenmeter passen dann ganz gut.

Zitat von bleacherman68

Hallo Leute,

würde gerne die Höhenprofile meiner Tracks "schön glatt" haben.
Ihr kennt ja das Problem des "zackigen" Aussehens. Das ist nun eben mal so, ist klar, die Höhenmessung rein via GPS ergibt halt solche Werte.
............

Hallo Bernd,

die Glättungsfunktion soll und kann auch nur die Aufzeichnungsdifferenzen infolge der normalen GPS-Abweichung mitteln, wobei, wie Horst schon sagte, die Abstände zwischen den TPs natürlich nicht zu groß sein dürfen. ich zeichne z.B. in der Regel mit einem Intervall von 200 m auf und bekomme nach der Glättung ein fast stetiges Profil.

Interessant wäre jetzt mal Deine originale GPX-Datei, würde ich mir gern mal ansehen (kannst Du mir über den eMail-Link in meiner Signatur senden).

Zitat von HorstM

... Es ist nur so: Bei z.B. 100 Messwerten musst Du, um die Kurve zu berechnen, ein Gleichungssystem mit 100 Gleichungen und 100 Unbekannten lösen, ein Polynom 100. Ordnung. ...... Vermutlich macht GTA das deshalb etwas...anders

So ist es. Sonst könntet Ihr jedesmal einen Kaffee aufsetzen und noch mal mit dem Hund rausgehen.

GTA legt jeweils wieder ein "zackiges" Höhenprofil von unten und oben an das originale Profil und zwar mit gegeneinander versetzten, entsprechend der Einstellung weiteren Stützstellen. Aus diesen beiden berechneten Profilen wird dann das geglättete Profil korreliert.

blackwilli

Kann es sein das ihr sowas wie einen Spline sucht? Vom CAD kenn ich solche Kurven. Da die Punkte ja feststehen und es nur um die Optik dazwischen geht müßte doch ein Spline 3 oder 4 Ordnung reichen. Dann beeinflußt der 3 (4.) Punkt dann noch den Verlauf zwischen Punkt 1 und 2 bzw. 5 und 6 (7 und 8). Die eigentlichen Punkte bleiben dabei erhalten, sollten also vorher schon um die Ausreißer geglättet werden. Wenn diese "falschen" Punkte raus sind dann möchten wir die richtigen Werte doch behalten, oder? Lediglich die Optik soll weniger zackig sein, oder hab ich da was falch verstanden?

vielen Dank für Euren input - ich habe schon wieder viel gelernt, und die Lösung auch schon gefunden:

@klawo: Deine Methode funktioniert hervorragend. Der download der SRTM-Daten dauert zwar ein wenig, aber das macht ja nix. Danach blackwillis Glättung drüberlaufen lassen und schwups fertig ist genau das Höhenprofil das ich mir vorstelle.

@blackwilli: Meine Daten sind hauptsächlich Fahrrad- und Laufdaten, meist aufgezeichnet mit Forerunner 205. Damit kann ich kein Intervall (z.B. alle 200m) einstellen, das Gerät macht das "intelligent".

@HorstM und Wichtelchen: ich verstehe Euch so, dass die ganze Sache, die gute Software mit ein paar Klicks erledigt, viel viel Fachwissen und komplexe Inhalte umfasst...

Also, wie gesagt für meinen Gebrauch ist die Lösung gefunden!

Bernd

der Abgleich mit den SRTM Daten funktioniert bei mit leider nicht ich bekomme als höhenwert -9999,0 und das bei allen Trackpunken.....
vielleicht weiß jemand woran das liegt?

Ergänzung.....
habe das eben mal mit einem Track aus Mapsource aus der Deutschen Topo Karte gemacht, da hat es super funktioniert....
bei den original Tracks meiner Kamtschatka Expedition bekomme ich immer diese -9999,0 Meter..... SRTM Daten für die Region gibt es natürlich auf Basis der SRTM Daten habe ich schließlich die höhenlinien für meine Garmin Karte errechnet.....

lg Jens

Zitat von Jens2007

der Abgleich mit den SRTM Daten funktioniert bei mit leider nicht ich bekomme als höhenwert -9999,0 und das bei allen Trackpunken.....
vielleicht weiß jemand woran das liegt?

Hallo Jens,

vielleicht liegt dein Track im Bereich eines SRTM-Loches. Normalerweise ergänzen Programme wie TTQV4 dann die Höhen aus den SRTM30-Daten. Ich weiss nicht, ob GTA das auch macht.
Wenn du mir deinen Track schickst, leg ich ihn mal auf die orginal SRTM3ArcSec-Daten als Bild, siehe:
http://mac-im-netz.de/dateien/karten/MAD.jpg

Grüsse - Anton

Zitat von macnetz

.... vielleicht liegt dein Track im Bereich eines SRTM-Loches. Normalerweise ergänzen Programme wie TTQV4 dann die Höhen aus den SRTM30-Daten. Ich weiss nicht, ob GTA das auch macht. ...

GTA holt "nur" SRTM-3 Daten von earthtools.org, die Zwischenräume werden in der Regel interpoliert geliefert.

Auszug aus der Hilfe von GTA:

Zitat

[FONT=Arial, Helvetica, sans-serif][SIZE=-1]... Bei dieser Mission wurde die Erdoberfläche zwischen den Breitengraden 60° Nord und 54° Süd mittels Radar vermessen. Dadurch erhielt die NASA vollständige Höhendaten innerhalb der genannten Breitengrade mit einer Auflösung von 1 Bogensekunde (SRTM-1) entsprechend einem Raster von ca. 30 m, bei einer Genauigkeit von ca. 6 m. Für den privaten Gebrauch stehen in Europa aber nur kostenlose Daten in einem Raster von 3 Bogensekunden (SRTM-3) entsprechend 90 m zur Verfügung. Innerhalb dieser Rasterpunkte wurden die Höhendaten interpoliert.[/SIZE][/FONT] ...

Bei earthtools.org findet Ihr Folgendes zu den Daten und deren Genauigkeit:

Zitat

Coverage
Current height data coverage includes all of mainland Europe (between latitudes 35°N and 60°N and longitudes 35°E and 15°W) and all of the contiguous states of the United States of America (between latitudes 20°N and 50°N and longitudes 65°W and 125°W). I intend to extend the coverage of that data to the rest of the world (as and when the space available for hosting increases to hold the data!).

Alles zum nachlesen:

earthtools.org - about data

Die hier gewünschten Daten stehen also nicht zur Verfügung und der gelieferte Wert von -9999,0 ist als gewollter Fehlerwert zu interpretieren.

blackwilli

Zitat von blackwilli

Die hier gewünschten Daten stehen also nicht zur Verfügung und der gelieferte Wert von -9999,0 ist als gewollter Fehlerwert zu interpretieren.

hallo blackwilli,

die Ausgangsfrage ist damit ja geklärt:
[Blockierte Grafik: http://www.earthtools.org/dtmcoverage.png]

Ich finde auf die Schnelle aber keine Beschreibung, was mit den SRTM-Löchern im grünen Bereich gemacht wird.

Grüsse - Anton

Zitat von macnetz

hallo blackwilli,

die Ausgangsfrage ist damit ja geklärt:
[Blockierte Grafik: http://www.earthtools.org/dtmcoverage.png]

Ich finde auf die Schnelle aber keine Beschreibung, was mit den SRTM-Löchern im grünen Bereich gemacht wird.

Grüsse - Anton

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Was ich einmal bei earthtools.org gelesen hatte, werden hierfür interpolierte Daten zurückgegeben.

Da dies aber nur ein kostenloser Service von earthtools.org ist, wird natürlich nicht garantiert, das immer alle Daten zur Verfügung stehen. Mit vorübergehenden Problemen durch Arbeiten an den Daten muß man auch rechnen.

blackwilli

das ist ja schade, dass "earthtools.org" nur in den Regionen Europa und USA funktioniert..... finde die Funktion nämlich sehr gut die Höhendaten ergänzen zu können...... schade....
ob sich da bei earthtools.org noch was tun wird?

lg Jens