Das leidige Thema Höhenmeteraufzeichnung

Wenn sich in den aktuellen Geräten nicht grundlegend was geändert hat, ist es tatsächlich so, dass Garmin immer aufzeichnet (oder man schaltet das ganz ab). Das gilt für die Trackaufzeichnung als auch für den Tripcomputer. Aber zu dem leidigen Thema wurde das ja auch immer diskutiert. Kurz:

Am Anfang der Tour Gerät ein paar Minuten liegen lassen, damit ausreichend Satelliten gefunden werden. (vorglühen )

Dann Höhe kalibrieren.

Dann Track und Tripcomputer zurücksetzen.

Am Ende der Tour Track abspeichern.

Das Geräte während der Tour abzuschalten oder die Aufzeichnung zu pausieren ist weniger geraten, weil man das auch gerne wieder vergisst anzuschalten.

Nach der Tour nimmt man geeignete Software, um die Pausenknödel zu entfernen bzw Ausreißer zu löschen. Und dann hat man einen halbwegs repräsentativen Track aus dem man die Tourenparameter berechnen kann. Gamin rotzt zudem die Daten aus dem Tripcomputer in die GPX Datei. Sprich Basecamp zeigt diese Daten an solange der Track nicht editiert wurde. Hat auch schon für viel Verzweiflung gesorgt.

Naja, gut, wenn der Tripcomputer weiterläuft kann man nichts machen. Ich habe mir angewöhnt bei normalen Bergtouren so ca 50 Hm immer abzuziehen. Das ist beim 64er so in etwa die Diskrepanz zwischen dem Tripcomputer und dem nachbearbeiteten Track.

Das Kartenmaterial ist eigentlich egal zum Nachbearbeiten, es sei denn Du willst wirklich die aufgezeichneten Höhendaten durch die der Karte ersetzen. (Was ich aus genannten Gründen für einen Fehler halte).

Selber benutze ich QMapShack. Und dort neben der Freizeitkarten für Garmin eine ganze Reihe an topographischen Rasterkarte. QMapShack verwendet allerdings keine Höhendaten aus Karten sondern aus einem extra Layer, der auf beliebigen DEM Daten basiert. Damit kann ich unabhängig von der Karte z.B. die 1x1m DEM Daten von Bayern verwenden. Oder ähnliches für andere Gebiete.

Aber auch in QMapShack sind die DEM Daten nur eine Vergleichsreferenz für aufgezeichnete Tracks. Zur Nachbearbeitung gibt es Filter die z.B. Pausenknödel entfernen oder die Punkte ausdünnen. Echte Ausreißer müssen manuell gelöscht werden. Danach habe ich einen Track, der halbwegs realistische Werte anzeigt.

Fehler bei der Aufzeichnung gibt es natürlich auch genug. Über den Tag kann die aufgezeichnete Höhe sich vom kalibrierten Wert entfernen. Das kann mehrere Gründe haben. So ist das halt bei Messungen und ich kann damit leben. Bei Rundtouren über einen Tag können 30-50m Unterschied im Auf- und Abstieg vorkommen. Das ist normal und kann unterschiedliche Gründe haben.

Ja, das sollte man bei der ganzen Sache nicht vergessen

In der Regel hängt das GPS bei mir den ganzen Tag am Rucksack und zeichnet auf. Für mehr brauche ich es nicht. Geländemarkierungen und echte Karten sind für mich wichtiger.

Gebraucht habe ich es bisher nur bei Wintertouren, wenn die Sicht verloren geht.

Die Aufzeichnungen haben aber einen sehr hohen Wert für mich. Die frühesten sind von 2006. Das ist ein großer Fundus, um sich zu erinnern, wann man was gemacht hat, wie der Weg tatsächlich verlief und durch den Vergleich erkennt man, wenn sich was geändert hat. Zudem schreibe ich zu jeder Tour einen kleinen Bericht, der in der Beschreibung des Tracks abgespeichert ist. Daraus hat sich über die Jahre eine sehr wertvoller Erfahrungsschatz angesammelt. Alpin sowie auch GPS-technisch.

Als Ingenieur sehe ich es natürlich auch mehr von der Messtechnikseite. Deswegen habe ich wenig übrig für das nachträgliche manipulieren von Messdaten. Punkte löschen ist da schon das höchste der Gefühle. Verschieben oder Messdaten ersetzen ist ein no-go Aber soll privat jeder machen wie er meint. Mir graut nur immer wenn das als gute Vorgehensweise verkauft wird.

Zitat von 0815_Wanderer

...

Hier mal meine Einstellungen, für den Fall, dass jemand sagt, da liegt der Hund begraben:

- Autokalibrierung: aus, weil ich das zu Beginn der Tour am Wanderschild mit Höhenangabe manuell tue. Auch während der Tour, wenn die aktuelle Höhe zu arg abweicht....

Probiere doch mal, ob es eventuell bei dir bessere Ergebnisse bringt, wenn du nach der erstmaligen manuellen Erfassung der aktuellen Höhe die Autokalibrierung einschaltest. Bei mir bringt das eigentlich immer ganz passable Ergebnisse, allerdings habe ich nur ein eTrex.

Zitat von kiozen

Dann Höhe kalibrieren.

Woher nimmt man die Höhe zum kalibrieren?

Ich habe die mal aus DEM-Daten genommen, aber das Eingeben im GPSMap 66 ist etwas mühsam...

DEM Daten oder manchmal hat ja auch ein netter Zeitgenosse am Parkplatz die Höhe auf ein Schild geschrieben. Wenn das alles nicht vorhanden ist, Gerät 5 Minuten mit einem Fix liegenlassen und dann auf die GPS Höhe kalibrieren. Geht halt nicht anders. Immer noch besser als mit irgendeiner Höhe anfangen.

Zitat von 0815_Wanderer

Das ändert nur trotzdem nix an der Tatsache, dass das Gpsmap67 deutlich zu viele Höhenmeter aufgezeichnet hat, obwohl ich zwischendurch immer wieder nach Wanderschild kalibriert habe.

Hier wäre es interessant zu sehen wie groß die Sprünge im Track bei jeder Kalibrierung sind. Daran kann man auch sehen ob die Höhe immer in die selbe Richtung wegläuft.

Im Vergleich zum Rad ist eine präzise Messung bei Fußgängern deutlich problematischer. Das ist ein recht komplexes Thema. Kurz: Der GPS Empfänger verwendet den Bewegungsvektor, um die Position zu verbessern, bzw das Rauschen zu verringern. Bei einem Fußgänger fällt dieser Vektor natürlich bescheiden aus.

Ein weiteres messtechnisches Problem ist der Signal zu Rausch Abstand (signal to noise ratio, SNR). Der Fehler vom Rauschen ist ja immer gleich. Bei einem Verbraucher GPS sind das in der Höhe ein paar Meter die das Signal fröhlich springt. Geht man jetzt moderate Steigungen, dann hat der Algorithmus es deutlich schwerer den tatsächlichen Anstieg im Rauschen zu finden, weil die Amplitude nahezu identisch ist. Geht man im Gebirge zünftig nach oben, setzt sich der Wert des Anstiegs deutlich vom fehlerhaften Rauschen ab. Der Wert wird insgesamt stimmiger.

Sehr wahrscheinlich verwendet Garmin eine Hysterese beim bestimmen der Höhenmeter. In der Ebene führt das zu sehr guten Ergebnissen, weil die Schwellwerte zu gut wie nicht gerissen werden. Bei leichtem Anstieg führt das Rauschen aber öfter zu ungewollten Additionen. Bei einem deutlichen Anstieg wird das Ergebnis wieder besser weil das Delta immer den Schwellwert übersteigt.

Das ist wie gesagt ein sehr komplexes Thema und lässt sich nicht linear erfassen. Deswegen fällt es uns Menschen so schwer diese Werte intuitiv richtig einzuordnen.

Zitat von 0815_Wanderer

Vielen Dank für die Ausführliche Erklärung. Deshalb war ja die Idee von mir, den Aufzeichnungsintervall zu verändern. Vielleicht gehe ich sogar hin und stelle die Trackaufzeichnung auf „weniger“ sollte ja zu Fuß immer noch genug sein.

Ich teste und berichte…..

Das ist immer so ein fine-tuning auf die persönlichen Bedürfnisse. Ich habe das Intervall immer sehr hoch, um im Gebirge die Serpentinen gut abzubilden. Aber normale Wanderwege werden bestimmt auch mit weniger noch gut erfasst.

Wobei ich nicht sagen kann, ob das Aufzeichnungsintervall überhaupt einen Einfluss auf den Tripcomputer hat. Nachher bei der Auswertung bestimmt (wenn man die Daten des Tripcomputers, die in der GPX Datei hinterlegt sind entfernt).

Zitat von 0815_Wanderer

...

Fakt ist aber, dass mein Bike Navi, das Edge 830 für mein Empfinden sehr genau ist und wirklich erst positive Höhenmeter aufzeichnet, wenn es gefühlt auch aufwärts geht.

Grüße Hardy

Das liegt aber auch darin begründet, dass bei reinen Bike-Computern in der Regel andere Hysteresefaktoren Verwendung finden. Der Hysteresefaktor spielt bei der Berechnung der Höhenmeter eine sehr große Rolle, sowohl im Gerät selbst als auch bei den Auswertungsprogrammen oder Webplattformen, die anhand der Höhenwerte (Datenreihen) eigenständig die kumulierten Auf- und Abstiegsmeter berechnen.

In meinem Blog bin ich vor vielen Jahren einmal auf die Thematik eingegangen (dort sind auch eine Links eingebunden, die das Thema erörtern. Sehr interessant z.B. die Ausführungen von Jobst Brandt zum Thema: https://yarchive.net/bike/altimeter.html ). Im Internet findet man auch viele Seiten, die sich mit dem Thema befassen. In der Regel wird man leider keine generelle Lösung des Problems finden, weil einfach zuviele Faktoren mit reinspielen.

Hier der Beitrag aus meinem (schon etwas älter, aber an der Messung und Berechnung hat sich eigentlich nichts grundlegendes geändert und auch wenn die verwendeten Barometer-Messsonden immer genauer auflösen können, ist das bei der Berechnung der realen Aufstiegsmeter nicht immer von Vorteil):

GPS Daten oder spezifische Sensor Daten (Part 1: die leidige Sache mit der Genauigkeit)

Sehr schöner Blog Beitrag.

Zitat von 0815_Wanderer

Kann ich bestätigen, hab mich auch mal reingelesen…..👍

Freut mich zu hören. Der Beitrag ist halt schon etwas älter und in Sachen Höhenauswertung auch etwas gestraft.

'Wir' haben das in den einschlägigen Fahrradforen immer wieder mal diskutiert. Ich habe das Thema dort auch mal aus Entwicklerseite erörtert, aber wie es so ist, einige Webseiten und Foren bzw. Forenbeiträge existieren leider nicht mehr bzw. sind unauffindbar.

Noch was zu Hysterese: Ende der 90'er, Anfang 2000 wiesen die Barometer-Sensoren noch eine sehr grobe Auflösung auf (anfangs 3m, irgendwann dann 1m Auflösung). Daher war es relativ einfach, einen geeigneten Hysteresefaktor zu finden.

Mittlerweile lösen die Barometerchips im cm Bereich auf (https://www.amsys.de/produkte/…zisions-barometer-sensor/) und sind auch nicht mehr so träge in der Messung. Das heißt, man muss im Grunde genommen viel filtern, weil jeder Luftzug oder auch Temperatursprung schon eine Änderung der Höhenmessung bedingt (das Rauschen also zunimmt).

Das erklärt dann vielleicht auch, weshalb selbst große Hersteller wie Garmin und Konsorten sich bei neuen Geräten immer wieder an die Berechnung der Höhenmessung herantasten müssen, weil sich einfach die verwendeten Komponenten grundlegend verändert haben und ältere gegenüber neueren Geräten - trotz des Versuchs, das irgendwie anzugleichen -, häufig dann doch andere Ergebnisse liefern.

Diese Höhenberechnungnen sind wirklich eine kleine Wissenschaft für sich, sicherlich keine Raketentechnik, aber auch nicht so trivial, wie es auf dem ersten Blick erscheint. Bei Biekcomputer, bei denen man von einer schnelleren Fortbewegung ausgeht, wird dann in der Regel ein etwas höherer Hystresefaktor verwendet. gegenüber der Outdoor Handheld Geräte.

Daher wird das auch immer wieder diskutiert

Webportale, die die Höhenmeter anhand von SRTM-Datenbanken berechnen haben es da wesentlich einfacher, weil die halt auf eine konstante Datengrundlage aufbauen können, sodass zumindest die Berechnungen innerhalb ihres Mediums konsistent sind.

So diffizil ist das mit der Hysterese gar nicht. Da Compe mit TwoNav diese Entscheidung auf den Benutzer abwälzt, wurde viel herumprobiert und diskutiert. Dabei hat sich ein Schwellwert von 5m als common sense herausgebildet. Und der Wert ist tatsächlich recht universell anzuwenden.

Probleme gibt es eigentlich immer nur bei Aufzeichnungen, die keine nennenswerten Höhenmeter gemacht haben, die Leute aber trotzdem einen möglichst akkuraten Wert erwarten. Klappt natürlich nicht und jeder ist enttäuscht.

Wir hatten z.B. noch nie die Diskussion, dass sich jemand über 50Hm Differenz bei einer 1200Hm Tour beschwert hat. Wohl aber bei 50Hm wenn es nur ein paar hundert Höhenmeter waren. Klar relativ ist das mehr. Aufgrund des Mess- und Auswerteverfahrens aber erwartbar und erklärbar.

Der einzige ärgerliche Fehler entsteht wenn zwischendurch nach schlechtem Empfang bei Garmin die Fusion von der barometrischen Höhe und der GPS Höhe auseinander läuft und sich ab diesem Punkt ein deutlicher Offset entsteht. Das sind die Runden die mit einer Differenz von etlichen Metern zwischen Start- und Endpunkt enden. Aber auch das muss man einfach hinnehmen. Die verwendete Technologie gibt nicht mehr her.

Wer glaubt dass deshalb nur die barometrische Höhe besser ist der irrt. Ich bin etliche Touren mit dem Aventura und dem GPSMap zugleich gegangen. Das Aventura nimmt nur die GPS Höhe oder die barometrische Höhe. Garmin macht sein Fusionsding. Mal war die Aufzeichnung des einen Gerätes stimmiger als die des anderen und umgekehrt. Da gibt es kein Schwarz und Weiß.

Ich kann nur jedem raten: Stell das Gerät so gut wie möglich am Anfang der Tour ein und mache deinen Frieden mit dem was am Ende herauskommt.