Höhenanstiegsangaben : unverständlich

Ich verstehe die Höhenmassangaben sowieso nicht:
https://forum.garmin.de/showthread.php?t=11804

Mal ausprobiert: Aus ein und derselben GPX-Datei holen Basecamp, Google Earth und QLandkarte GT ziemlich abweichende Höhen- und Streckenwerte. Und ich hätte gedacht, da muss man nur Summen bilden und so...

Die vom Gerät angezeigten Werte stimmen mit keinem dieser überein.
Was habe diese für eine Bewandnis?

Stellt sich nun zuerst einmal die Frage, was mit den "angezeigten Werten" zu verstehen ist. Waren das die Höhenmesserangaben, die während bzw. nach der Tour am barometrischen Höhenmesser abgelesen wurden, oder handelt es sich um die Werte, die man am Gerät aus der Trackinfo entnehmen kann?
Die Angaben in der Trackinfo werden ungefiltert ermittelt.

Grundsätzlich gilt...
Die nachträgliche Auswertung der Höhendaten eines Tracks wird in den meisten Fällen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, sofern hier ein Vergleich zur barometrischen Messung gezogen wird. Ein barometrischer Höhenmesser glättet bereits während der Aufzeichnung, dadurch stehen z. B. im Datenfeld "Gesamtanstieg" (Total ascent) immer weniger Höhenmeter, als bei einer 1:1 Auswertung der geloggten Höhendaten ermittelt wird. Das liegt u. a. daran,
dass hier im konkreten Fall das GPSMap62s keine geglätteten Höhendaten loggt, sondern die exakt gemessenen Höhen den Trackpunkten zuordnet. Dadurch entstehen im Höhenprofil viele kleine Peaks, die selbstverständlich als Auf- oder Abstieg summiert werden. Je nachdem, ob nun ein Programm die im Track enthaltenen Höhendaten mit oder ohne Filterung beim Import auswertet, so können sich hier ebenso wieder mehr oder weniger große Abweichungen ergeben.

Gruß

Stellt sich nun zuerst einmal die Frage, was mit den "angezeigten Werten" zu verstehen ist. Waren das die Höhenmesserangaben, die während bzw. nach der Tour am barometrischen Höhenmesser abgelesen wurden, oder handelt es sich um die Werte, die man am Gerät aus der Trackinfo entnehmen kann?
Die Angaben in der Trackinfo werden ungefiltert ermittelt.

Grundsätzlich gilt...
Die nachträgliche Auswertung der Höhendaten eines Tracks wird in den meisten Fällen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, sofern hier ein Vergleich zur barometrischen Messung gezogen wird. Ein barometrischer Höhenmesser glättet bereits während der Aufzeichnung, dadurch stehen z. B. im Datenfeld "Gesamtanstieg" (Total ascent) immer weniger Höhenmeter, als bei einer 1:1 Auswertung der geloggten Höhendaten ermittelt wird. Das liegt u. a. daran,
dass hier im konkreten Fall das GPSMap62s keine geglätteten Höhendaten loggt, sondern die exakt gemessenen Höhen den Trackpunkten zuordnet. Dadurch entstehen im Höhenprofil viele kleine Peaks, die selbstverständlich als Auf- oder Abstieg summiert werden. Je nachdem, ob nun ein Programm die im Track enthaltenen Höhendaten mit oder ohne Filterung beim Import auswertet, so können sich hier ebenso wieder mehr oder weniger große Abweichungen ergeben.

Danke Markus, jedoch verstehe ich es dennoch nicht.
Bei einem weiteren Test-Spaziergang habe ich die Höhenanzeige genau beobachtet.
Die Anzeige stieg monoton von 215 auf 244 Meter an. Da keinerlei Fluktuationen in der angezeigten Höhe auftraten, nehme ich an, dass diese Daten schon geglättet waren.
Unabhängig davon, wenn die Höhen 215 und 244 m auftreten, muss der Gesamtanstieg mindestens 29 m betragen. Leider hat das GPSMap62s nur 13m angezeigt.

Nun zum Glätten: dies ist eine (wissenschaftliche) Kunst. Man müsste genau die statistischen Daten der Störung der Eingangsdaten kennen, um eine optimale Glättung darauf abstimmen zu können. Bei zu aggressiver Glättung kann man im Extremfall aus jeder Funktion eine Konstante machen.

Daher sind für mich diese Angaben wie Gesamtanstieg oder maximaler Anstieg nicht interpretierbar und daher unbrauchbar!

Gruß,
Helmut.

Hallo Helmut,

das Problem ist, dass sehr geringfügige Höhenänderungen, die evtl. über eine längere Distanz oder Zeitraum zurückgelegt wurden, nicht zwingend als Gesamtanstieg vom Gerät gewertet werden. Das wird softwaretechnisch durch den o. g. Glättungsalgorithmus beeinflusst, der je nach Modell, Firmwarestand oder Hersteller abweichen kann. Wenn Du allerdings einen längeren zusammenhängenden Höhenunterschied bewältigst, dann sollte die Höhendifferenz auch annähernd genau dem Gesamtanstieg entsprechen. Die Empfindlichkeit des barometrischen Sensors liegt bei etwa 0,3 m.

Ich hatte mal ein Gerät, das auf (nach meinem Empfinden) absoluten Flachstrecken mehrere hundert Höhenmeter generiert hat. Das empfand ich dann auch als unbrauchbar, da andere Geräte nur etwa ein Drittel gezählt hatten. Das Thema um die kumulierten Höhenmeter ist nicht neu und es gibt leider keine Möglichkeit absolut exakte Werte zu erhalten, egal ob nun während der Aufzeichnung oder in der nachträglichen Auswertung am Rechner.

Gruß

Ich verstehe aber trotz aller Glättung nicht, wie es oftmals auf Touren vorkommen kann, dass z.B. der Gesamtanstieg geringer ist als die Differenz zwischen niedrigstem und höchstem Punkt. Auch die unterschiedlichen Resultate (und zwar Höhe und Entfernung), die man aus ein und der selben GPX-Datei herausholen kann, sind überraschend. Man kann somit sowohl mit den unterschiedlichen Varianten, wie geräteintern die Höhe gehandhabt wird, als auch danach mit Auswertungsprogrammen völlig unterschiedliche Daten zu ein und derselben Tour generieren.

Es handelt sich dabei ja auch nicht um minimale Unterschiede, das würde ich verstehen, sondern durchaus um Differenzen, die bei der Bewertung einer Bergtour den Unterschied zwischen Sonntagsspaziergang und anstrengendem Gipfelsturm ausmachen. Das mag man mit unvermeidlichen Glättungsproblemen erklären, das Resultat für mich ist leider, dass die Höhenmessungen eigentlich unbrauchbar sind.

Ich hätte gehofft, dass mit dem GPSMap dadurch, dass zum barometrischen Höhenmesser auch die Messmethode aus dem GPS-Signal kommt, die gröbsten Unschärfen vermeidbar sind - ist aber wohl nicht so, meine rein barometrische Höhenmess-Uhr ist eigentlich genauso zuverlässig wie das GPSMap-Gerät.

Ich hätte gehofft, dass mit dem GPSMap dadurch, dass zum barometrischen Höhenmesser auch die Messmethode aus dem GPS-Signal kommt, die gröbsten Unschärfen vermeidbar sind - ist aber wohl nicht so, meine rein barometrische Höhenmess-Uhr ist eigentlich genauso zuverlässig wie das GPSMap-Gerät.

Die aus dem GPS Signal berechnete Höhe unterliegt permanenten Schwankungen. Außerdem könnte sich ein eingeschränkter GPS Empfang nachteilig auf die Höhenmessung auswirken. Selbst wenn die Korrektur des bar. Höhenmessers durch das GPS Signal aktiviert wurde, oder die rein über GPS gemessenen Höhen berücksichtigt werden, so zeichnet das Gerät nach wie vor im Tracklog keine geglätteten Höhen auf. Einige andere Garmin-Modelle können dies, somit erhält man in der nachträglichen Auswertung am Rechner den (fast) identischen Gesamtanstieg, den man ursprünglich als bar. Anstieg angezeigt bekam.

Grundsätzlich sprechen wir hier von einfachen Consumergeräten, deren Genauigkeit bei der Höhenangabe völlig ausreichend ist.
Die Berechnung der zurückgelegten Höhenmeter am Gerät oder am Rechner, kann sich theoretisch jederzeit durch ein Update ändern, auch wenn am Ende dann niemand mit Sicherheit sagen kann, ob es dadurch nun genauer wird bzw. auch der Realität entspricht.

Grundsätzlich sprechen wir hier von einfachen Consumergeräten, deren Genauigkeit bei der Höhenangabe völlig ausreichend ist.

Prinzipiell mag das so sein, von "brauchbar" kann ich aber leider nicht sprechen. Aus meiner Anwendungswelt: Die durchschnittliche Tagesbergtour schwankt je nachdem, welche "Meßmethode" man auswählt, um bis zu 400hm. Das sind in diesem Anwendungsfall Welten Unterschied!

Das ist umso verwunderlicher, da geht es mir wie Helmut, da man während der Tour durchaus plausible Höhenwerte misst, ohne große Sprünge. Irgendwie sollte es doch möglich sein, hier die verschiedenen Messwerte besser unter einen Hut zu bekommen, ggf. durch eingebaute Korrekturalgorithmen.

Die Abweichung der aktuell angezeigten Höhe, beträgt nach korrekter Kalibrierung etwa 1 bis 2 m. Das ist typisch für die Preisklasse und ausreichend genau. Wie die ständig gemessenen Höhen aber nun von der Firmware verarbeitet werden, ist eben ein anderes Thema. Es gab auch schon mal das Problem, dass der bar. Gesamtanstieg im Stand (ohne Luftdruckänderung) kontinuierlich zunahm. Die unterschiedlichen Höhenmessereinstellungen haben während der Nutzung des Gerätes keinen bzw. bei Autokalibrierung nur einen geringfügigen Einfluss bei der Ermittlung des bar. Gesamtanstiegs. Ganz anders sieht es bei der Analyse des aufgezeichneten Tracks aus. Je nachdem mit welcher Einstellung aufgezeichnet wurde (und welcher Filter im Programm arbeitet), können die im Tracklog enthaltenen Höhen zu größeren Abweichungen im Vergleich zum gemessenen bar. Gesamtanstieg führen.

Die Abweichung der aktuell angezeigten Höhe, beträgt nach korrekter Kalibrierung etwa 1 bis 2 m. Das ist typisch für die Preisklasse und ausreichend genau. Wie die ständig gemessenen Höhen aber nun von der Firmware verarbeitet werden, ist eben ein anderes Thema. Es gab auch schon mal das Problem, dass der bar. Gesamtanstieg im Stand (ohne Luftdruckänderung) kontinuierlich zunahm. Die unterschiedlichen Höhenmessereinstellungen haben während der Nutzung des Gerätes keinen bzw. bei Autokalibrierung nur einen geringfügigen Einfluss bei der Ermittlung des bar. Gesamtanstiegs. Ganz anders sieht es bei der Analyse des aufgezeichneten Tracks aus. Je nachdem mit welcher Einstellung aufgezeichnet wurde (und welcher Filter im Programm arbeitet), können die im Tracklog enthaltenen Höhen zu größeren Abweichungen im Vergleich zum gemessenen bar. Gesamtanstieg führen.

Nun, das Problem lässt sich nicht ohne weitere Annahmen lösen.
Wenn man glätten (regularisieren) will, muss man Kriterien haben, um das Störsignal vom Nutzsignal zu unterscheiden. In diesem Falle müsste man z.B. obere Schranken für die Geschwindigkeit der Höhenänderung oder zusätzlich Schranken für die "Beschleunigung" (in vertikaler Richtung) haben.

Wie schon damals im Zusammenhang mit der Glättung der Tracks empfohlen - aber Garmin hört ja nicht zu - besteht die einzige Lösung darin, Anwenderprofile zu schaffen.
z.B.

- Fussgänger : Höhenänderungen von mehr als 1m/s sind unwahrscheinlich
- MTB : Höhenänderung von mehr als z.B. 5m/s sind unwahrscheinlich
- Fallschirmspringer (ja, dies wurde mal von Garmin als Begründung gebracht)
hier sind auch 70m/s möglich

Erst, wenn man Schranken (oder Wahrscheinlichkeiten) für die Geschwindigkeit der Höhenänderung bzw. deren Beschleunigung kennt, kann man passende Filteralgorithmen entwerfen.

Garmin könnte ja mal einige typische Tracks zur Verfügung stellen. Dann könnte man verschiedene Filteralgorithmen daran testen.

Aber nochmals, ein Algorithmus, der von der Schnecke bis zum Kunstflieger alles abdeckt, kann es nicht geben.

Wenn es an technische Details geht, schweigt Garmin. Ich befürchte, dass auch Garmin Deutschland von den Amerikaner nicht alles erfährt.

Ich wiederhole mich: in nicht allzu ferner Zukunft wird es ein Gerät (Smartphone) mit offener Software (z.B. Android) geben - dann ist Garmin Geschichte!

Helmut.