Funktion des Digitalen Höhenmodells und Kalibrierung Höhenmesser

Wo ist das Digitale Höhenmodell hinterlegt und wie genau ist es?
Das Digitale Höhenmodell kann zur Kalibrierung des Höhenmessers verwendet werden.
Wo liegt der Unterschied zwischen Kalibrierung über GPS und über das Digitale Höhenmodell?
Die Bestimmung der Höhe über das digitale Höhenmodell erfolgt doch auch über GPS-Koordinaten.
Welche Kalibrierung ist genauer?

  • Das digitale Höhenmodell (engl. Digital Elevation Modell - DEM) ist in Kartenform auf der Uhr selbst hinterlegt. Wie der Name bereits sagt heissen die Karten also auch DEM. 

    Wo ist das Digitale Höhenmodell hinterlegt und wie genau ist es?

    Das DHM kann man sich als Gitternetz über den Erdball gespannt vorstellen. Jedes Gitterquadrat ist eine Höhe zugeordnet. Es gibt jedoch verschiedene DHM, mit unterschiedlichen Genauigkeiten, sprich unterschiedlich großen Quadraten (also Höhenflächen).

    Welches DHM Modell Garmin hier benutzt, weiss wohl nur Garmin selbst.

    Nun also zur Genauigkeit. Das ist nicht ganz so einfach. Zum einen, da wir nicht wissen welches DHM Garmin benutzt (also wie gross die ein Quadrat gleicher Höhe ist), zum anderen kommt das immer sehr auf das Gelände an, in dem man sich gerade bewegt. Wenn man eine DHM Kalibrierung zB in Hamburg vornimmt, wird diese sicher sehr genau sein, da dort keine großen Höhenunterschiede im Gelände sind. Eine DHM Kalibrierung im steilen Hochgebirge kann sehr daneben liegen, da auf ein Höhenquadrat des Modells sehr viele unterschiedliche Höhen infrage kommen. Aber auch eine GPS Kalibrierung kann eine Abweichung von +/- 120 Meter aufweisen. In der Regel ist eine DHM Kalibrierung genauer als GPS. Es kann je nach Situation aber auch genau anders herum sein.

    Digitale Höhenmodell?
    Die Bestimmung der Höhe über das digitale Höhenmodell erfolgt doch auch über GPS-Koordinaten.

    Bei der DHM Kalibrierung wird einzig die jeweilige Position (also der Standort)  per GPS abgefragt, und dann mit dem Standort der DEM Karte verglichen. Darum ist diese Höhenangabe auch meist sehr konstant nachvollziehbar. Als Beispiel : Du befindest Dich in Berlin am Brandenburger Tor. Wenn Du nun die Uhr mit DHM kalibrierst, sieht die Uhr „ok, ich bin laut Koordinaten am Brandenburger Tor. Dann siehe ich doch mal in der DEM Karte nach, welche Höhe dort für diese Koordinaten eingetragen ist“. 

    Und nun wieder zu den Ungenauigkeiten : Da es genauso sein kann, das Du AUF dem Brandenburger Tor stehst, und nicht davor, kann die Uhr Dir keine GENAUE Höhe für diesen Fall ausspucken. Das Höhen-Planquadrat ist ja das gleiche. 
    Dafür erhält man mit DHM jedoch immer konstant Ergebnisse. Eine DHM Kalibrierung in ebenen Gelände wird an jedem Tag an einem Punkt immer das gleiche Ergebnis bringen. Eine GPS Kalibrierung hängt immer von viele Faktoren ab. Bebauung, Bewaldung, Wetter usw. Eine GPS Kalibrierung kann also an jeweils dem gleichen Punkt an unterschiedlichen Tagen auch unterschiedliche Höhen ergeben.

    In diesem Thema liegt also auch einiges in Grau und ist nicht schwarz oder weiss. Welche Methode ist genauer ? Es kommt auf die Situation an.

  • Vielen Dank für die schnelle und sehr ausführliche Antwort.

    Es könnte sein, dass das Garmin-interne Höhenmodell nur eine sehr niedrige Auflösung hat. Damit wären teilweise falsche Höhenangaben erklärbar. Aus diesem Grund habe ich folgendes getestet:

    1. Die Garminkarte Worldwide DEM Basemap deaktiviert. Die Garmin-Karten, die bereits auf der Uhr sind und meine eigenen Karten, die ich auf die Uhr geladen habe und die ebenfalls Höhendaten enthalten, ebenfalls deaktiviert
    2. Im Garminverzeichnis die Karten gmapdem.img und gmapdem1.img umbenannt

    Danach habe ich den Höhenmesser mit der Option „DHM verwenden“ neu kalibriert. Normalerweise dürfte das nicht gehen. Es wurde jedoch eine Höhe vorgeschlagen. Nun frage ich mich, woher die Höhendaten kommen. Eventuell werden die Höhendaten bei der Kalibrierung trotzdem von den Karten gezogen.

    Irgendwie müsste man es schaffen, dass eine eigene img-Datei, die genaue Höhendaten enthält, für die Bestimmung der Höhe bei der Kalibrierung und auch während der Aktivität herangezogen wird. Solche Dateien können z.B. von openmtbmap heruntergeladen werden.
    Dort wird das DEM aus verschiedenen Quellen mit hoher Auflösung gebildet (siehe openmtbmap.org/.../).

    Falls es aus irgendwelchen Gründen nicht geht, dass die Uhr ein eigenes DEM verwendet, gäbe es die Möglichkeit einer manuellen Kalibrierung. Um hier eine genau Höhenangabe zu bekommen, könnte man zum Beispiel in der Outdoor Navigationsapp LocusMap die Höhe des aktuellen Standorts anzeigen lassen. In dieser App kann man das DEM selbst bestimmen, d.h. aus einer Quelle mit hoher Auflösung herunterladen. Dann hätte man wenigstens bei der Kalibrierung einen genaueren Wert.

  • Nun frage ich mich, woher die Höhendaten kommen.

    Ja, das ist interessant. Das Frage ich mich in diesem Fall auch.

    Falls es aus irgendwelchen Gründen nicht geht, dass die Uhr ein eigenes DEM verwendet, gäbe es die Möglichkeit einer manuellen Kalibrierung. Um hier eine genau Höhenangabe zu bekommen, könnte man zum Beispiel in der Outdoor Navigationsapp LocusMap die Höhe des aktuellen Standorts anzeigen lassen.

    Richtig. 

    Eine weitere Alternative (internet vorausgesetzt) ist auch ein online Portal wie dieses : 

    https://www.wie-hoch-bin-ich.de 

  • Wenn du ein Handy verbunden hast kann die Uhr die DEM Daten aus dem Internet beziehen. Ich nehme an das wird die Erklärung sein warum du trotz umbenennen der DEM img kalibrieren konntest.

    Ich würde mir auch wünschen, dass wir ein genaueres DEM modell verwenden könnten (wie das von dir erwähnte) als das von Garmin, habe aber noch keinen direkten Weg gefunden. Ich nehme an Garmin verwendet das SRTM Modell, das ist frei verfügbar. 

  • Hab das Handy ausgeschaltet. Trotz umbenennen der DEM-Karten wird bei der Kalibrierung immer noch ein Wert angezeigt.

  • Hallo,

    würde man die openmtbmap für 20€ kaufen, wäre die Höhe in der Aufzeichnung die aus dieser Map?

    Oder hat man dann lediglich genauere Höhenangaben in der Karte?

    https://www.wie-hoch-bin-ich.de habe ich probiert, meine Uhr weicht um 2m ab bei mir vor der Tür.

    MfG

    Maik

  • Genau das ist die spannende Frage. Kann man die von Garmin verwendeten Höhendaten, woher diese auch immer kommen, durch eine Map (img-Datei) mit detaillierten Höhenangaben ersetzen. Leider gibt es darauf momentan keine Antwort.

    Die zweite spannende Frage ist, ob Garmin das Höhenmodell, auch sein eigenes, nur für die von Hand ausgelöste Kalibrierung des Höhenmessers oder auch automatisch während einer Aktivität (bei Einstellung "automatische Kalibrierung) mit berücksichtigt.

  • Wenn ich die Höhe manuell an einigen Punkten von https://www.wie-hoch-bin-ich.de/ und meiner letzten Bike Aufzeichnung vergleiche,

    muss ich feststellen das die Uhr oder das Garmin DEM Modell immer auf weniger als 5m genau die Höhe erfasst hat.

    Für mich käme also ein Kauf einer zusätzlichen Karte nicht in Frage, mir reicht das völlig.

  • Die zweite spannende Frage ist, ob Garmin das Höhenmodell, auch sein eigenes, nur für die von Hand ausgelöste Kalibrierung des Höhenmessers oder auch automatisch während einer Aktivität (bei Einstellung "automatische Kalibrierung) mit berücksichtigt.

    Letzteres ist  der Fall. Zitat aus dem betreffenden Support Artikel:

    "Throughout the activity, the watch uses DEM mapping data, and GPS elevation to make adjustments to altitude for any altimeter drift due to pressure changes caused by a weather event during an activity."

    support.garmin.com/.../

  • Ich habe die openmtbmap jetzt doch gekauft, mal sehen ob ich einen Unterschied zur letzten Tour feststelle.