Zergatik ez da zure GPSa edo STRAVA altitudea zehatza?

Altueraren zehaztasunari eta GPSaren altitude-desberdintasunei buruz behin eta berriz galdera edo galdera bat sortzen da.

Huskeria badirudi ere, altuera zehatza lortzea zaila da, plano horizontalean zinta neurgailua, soka, kate geodesikoa erraz jar ditzakezu edo gurpil baten zirkunferentzia metatu distantzia neurtzeko. aldiz, zailagoa da metroa 📐 plano bertikalean kokatzea.

GPS altuerak lurraren formaren irudikapen matematiko batean oinarritzen dira, eta mapa topografikoko altuerak globoarekin lotutako koordenatu bertikalean oinarritzen dira.

Beraz, puntu batean bat egin behar duten bi sistema ezberdin dira.

Altuera eta desnibel bertikala txirrindulari, mendizale, mendizale eta eskalatzaile gehienek ibilaldi baten ondoren kontsultatu nahi dituzten parametroak dira.

Profil bertikala eta kota-diferentzia zuzena lortzeko argibideak nahiko ondo dokumentatuta daude kanpoko GPS eskuliburuetan (adibidez, Garmin GPSMap gamako eskuliburuetan), paradoxikoki, informazio hori ia falta edo kriptikoa dago aurreikusitako GPS erabiltzailearen eskuliburuetan. txirrindularientzat (adibidez, Garmin Edge GPS gamarako gidak).

Garmin-en Salmenta Osteko Zerbitzua aholku lagungarri guztiak ematen ari da, TwoNav bezala. Beste GPS fabrikatzaile edo aplikazio batzuentzat (Stravaz gain) hau hutsune handia da 🕳.

Nola neurtu altuera?

Hainbat teknika:

• Thales teorema ezaguna praktikan aplikatuz,
• Triangulazio teknika desberdinak,
• Altimetroa erabiliz,
• Radar, akordioa,
• Sateliteen neurketak.

Altimetro barometrikoa

Estandarra zehaztea beharrezkoa zen: altimetroak leku bateko presio atmosferikoa altitude batean bihurtzen du. 0 m-ko altitudea 1013,25 mbar-ko presioari dagokio itsas mailan 15 ° Celsius tenperaturan.

Praktikan, bi baldintza hauek oso gutxitan betetzen dira itsasoaren mailan, adibidez, artikulu hau idaztean, Normandiako kostaldean presioa 1035 mbar-koa zen, eta tenperatura 6 °-tik gertu dago, eta horrek akats bat sor dezake altitudean. 500 m ingurukoa.

Altimetro barometrikoak altuera zehatza ematen du berregokitu ondoren presio/tenperatura baldintzak egonkortzen badira.

Doikuntza kokapen baterako altitude zehatza mantentzea da, eta, ondoren, altimetroak altitude hori doitzen du presio atmosferikoaren eta tenperatura aldaketen aurrean.

Tenperatura jaitsierak 🌡 presio-kurbak estutu egiten ditu eta altitudea handitzen da, eta alderantziz tenperatura igotzen bada.

Bistaratzen den altitude-balioa giro-tenperatura aldaketekiko sentikorra izango da, altimetroaren erabiltzaileak, eskumuturrean eusten edo daramanak, tokiko tenperatura-aldaketek bistaratzen duten balioan duten eraginaz jabetu beharko luke (adibidez: erlojua itxita / mahukarekin irekia, haize erlatiboa mugimendu azkar edo motelengatik, gorputz-tenperaturaren eraginez, etab.).

Aire-masa egonkorra sinplifikatzeko, eguraldi egonkorra da 🌥.

Behar bezala erabiltzen denean, altimetro barometrikoa erreferentziazko tresna fidagarria da hainbat aplikaziotarako, hala nola aeronautika, mendi-ibiliak, alpinismoa...

Altuera GPSa

GPSak leku baten altuera zehazten du Lurra simulatzen duen esfera idealarekiko: "Elipsoide". Lurra inperfektua denez, altuera hori eraldatu behar da altuera "geoidea" 🌍 lortzeko.

GPS bidez inkesta-markagailu baten altuera irakurtzen duen behatzaileak zenbait hamarnaka metroko desbideraketa ikus dezake, nahiz eta bere GPSa behar bezala funtzionatzen duen harrera-baldintza ezin hobeetan. Agian GPS hargailua gaizki dago?

Ezberdintasun hori elipsoidearen eta, bereziki, geoidearen ereduaren zehaztasunak azaltzen du, konplexua baita Lurraren gainazala esfera ideala ez delako, anomaliak dituelako, gizakiaren aldaketen menpe dagoen eta etengabe aldatzen ari delako. (Telluric eta Giza).

Zehaztasun ez horiek GPSaren berezko neurketa-erroreekin konbinatuko dira, eta zehaztasun ezak eta etengabeko aldakuntzak eragingo dituzte GPSak jakinarazitako altitudean.

Sateliteen geometriek zehaztasun horizontal ona hobesten duten, hau da, sateliteen posizio baxuak horizontean, altuera zehatza eskuratzea eragozten du. Doitasun bertikalaren magnitude-ordena zehaztasun horizontalaren 1,5 aldiz da.

GPS chipset fabrikatzaile gehienek eredu matematikoa beren softwarean integratzen dute. lurraren eredu geodesira hurbiltzen dena eta eredu honetan zehaztutako altuera ematen du.

Horrek esan nahi du itsasoan ibiliz gero ez dela arraroa altitude negatiboa edo positiboa ikustea, lurraren eredu geodesikoa inperfektua delako, eta gabezia horri GPSaren berezko errorea gehitu behar zaio. Errore hauen konbinazioak 50 metro baino gehiagoko desbideratzea eragin dezake zenbait tokitan 😐.

Geoide ereduak findu egin dira, bereziki, GNNS posizionamenduaren ondorioz lortutako altimetria zehaztugabea izango da hainbat urtez.

Lurren Eredu Digitala "DTM"

DTM bat sarez osatutako fitxategi digital bat da, sareta bakoitzak (oinarrizko gainazal karratua) altuera balio bat ematen du sare horren gainazalerako. Munduko kota-ereduaren egungo sare-tamainaren ideia 30 m x 90 m-koa da. Lurraren gainazaleko puntu baten posizioa ezagututa (longitudea, latitudea), erraza da lekuaren altuera irakurtzea lortuz. DTM fitxategia (edo DTM, Digital Terrain Model ingelesez).

DEM baten desabantaila nagusia fidagarritasuna (anomaliak, zuloak) eta fitxategien zehaztasuna da; Adibideak:

• ASTER DEM 30 m-ko urratsa (sare edo pixel), 30 m-ko zehaztasun horizontalarekin eta 20 m-ko altimetroarekin dago eskuragarri.
• MNT SRTM 90 m-ko tartea (sarekoa edo pixela), gutxi gorabehera 16 m-ko altimetrorako eta 60 m-ko zehaztasun planimetrikorako eskuragarri dago.
• Sonny DEM eredua (Europa) 1°x1°-ko gehikuntzan dago eskuragarri, hau da, latitudearen arabera 25 x 30 m-ko gelaxka-tamainarekin. Saltzaileak datu-iturri zehatzenak bildu ditu, DEM hau nahiko zehatza da eta TwoNav eta Garmin GPSrako "erraz" erabil daiteke OpenmtbMap doako maparen bidez.
• IGN DEM 5m x 5m doan eskuragarri dago (2021eko urtarriletik aurrera) 1m x 1m edo 5m x 5m urratsetan 1m bereizmen bertikalean. DEM honetarako sarbidea gida honetan azaltzen da.

Ez nahastu ebazpena (edo fitxategiko datuen zehaztasuna) datu horien benetako zehaztasunarekin. Irakurketak (neurketak) globoaren gainazala metro hurbilenera behatzen uzten ez duten tresnetatik lor daitezke.

IGN DEM, doan eskuragarri 🙏 2021eko urtarriletik aurrera, hainbat instrumenturekin lortutako irakurketen (neurrien) adabaki bat da. Azken ikerketetarako eskaneatutako eremuak (adibidez, uholde-arriskua) 1 m-ko bereizmenarekin eskaneatu dira, beste leku batzuetan zehaztasuna balio horretatik oso urrun egon daiteke. Dena den, fitxategian, datuak interpolatu dira eremuak 5x5m edo 1x1m-ko gehikuntzan betetzeko.IGN-k bereizmen handiko galdeketa-kanpaina bat abiatu du 2026. urterako Frantzia guztiz estaltzeko helburuarekin, eta egun horretan, IGN DEM zehatza izango da. eta doan 1x1x1m tarteetan...

DEM-ak lurzoruaren kota erakusten du: azpiegituren altuera (eraikinak, zubiak, hesiak...) ez da kontuan hartzen. Basoan, hau da zuhaitzen oinean dagoen lurraren altuera, uraren gainazala kostaldeko azalera da hektarea bat baino handiagoa den urtegi guztientzat.

Gelaxka bateko puntu guztiek altuera bera dute, beraz, itsaslabarraren ertzean, fitxategiaren kokapenaren ziurgabetasuna dela eta, kokapenaren ziurgabetasunarekin batuta, ateratako altuera aldameneko gelaxkaren berdina izan daiteke.

GPSaren kokapen-zehaztasuna harrera-baldintza ezin hobeetan 4,5 m-koa da %90ean. Errendimendu hau GPS hargailu berrienekin ikusten da (GPS + Glonass + Galileo). Beraz, zehaztasuna 90etik 100 aldiz da 0 eta 5 m artean (zeru garbia, maskarak kenduta, arroilak kenduta, etab.) benetako kokalekuaren artean. 1 x 1 m-ko gelaxka duen DEM erabiltzea kontrakoa da.sareta egokian egoteko aukerak arraroak izango direlako. Aukera honek prozesadorea gainezka egingo du benetako balio erantsirik gabe!

Honetan erabil daitekeen DEM bat lortzeko:

• TwoNav GPS: CDEM 5m-tan (RGEALTI).

• Garmin GPSa: Sonny Database

  Ikasi zure DEM sortu TwoNav GPSrako. Maila-kurbak Qgis softwarea erabiliz atera daitezke.

Altuera zehaztu GPS bidez

Irtenbide bat DEM fitxategia zure GPS nabigatzailean kargatzea izan daiteke, baina altuera fidagarria izango da sareak tamaina txikitzen badira eta fitxategia nahikoa zehatza bada (horizontalean eta bertikalean).

DEM-aren kalitatea ondo ezagutzeko, nahikoa da, adibidez, aintzira baten erliebea ikustea edo aintzira zeharkatzen duen bide bat eraikitzea eta kotak behatzea 2D sekzio batean.

Irudia: LAND softwarea, Gerardmer lakuaren ikuspegia 3D handipenean x XNUMX DEM zuzenarekin. Sareak lur gainean proiektatzeak egungo DEM muga erakusten du.

Irudia: LAND programa, Gérardmer lakuaren “BOG” ikuspegia 2Dn DTM zuzenarekin.

“Kalitate oneko” GPS gailu moderno guztiek iparrorratza eta sentsore barometriko digitala dituzte, hortaz altimetro barometrikoa; Sentsore hau erabiltzeak altuera zehatza lortzeko aukera ematen du, baldin eta altitudea puntu ezagun batean ezartzen baduzu (Garminen gomendioa).

GPSa agertu zenetik GPSak emandako altitudearen zehaztasunak barometroaren altitudea eta GPS altitudea posizio geografiko zehatza emateko hibridazio-algoritmoak garatzea bultzatu du aeronautikarako. altuera. Altituderako irtenbide fidagarria eta GPS fabrikatzaileen aukera hoberena da, TwoNav kanpoko praktikarako optimizatua. eta Garmin.

Garmin-en GPS eskaintza erabiltzailearen profilaren arabera sartzen da (kanpoan, bizikletan, mendian, etab.), beraz, garrantzitsua da erabiltzailearen eskuliburuak eta salmenta osteko zerbitzua jotzea.

Irtenbide egokiena zure GPSa aukera hau ezartzea da:

• Altuera = Barometroa + GPSa, GPSak onartzen badu,
• Altuera = Barometroa + DTM (MNT) GPSak onartzen badu.

Kasu guztietan, barometro batekin hornitutako GPSrako, ezarri eskuz barometroa bere gutxieneko altitudean hasierako puntuan. Mendian ⛰ ibilbide luzeetan, ezarpena berritu beharko da, batez ere tenperatura eta eguraldiaren gorabeherak gertatzen direnean.

Garmin GPS-rekin optimizatutako bizikleta-gailu batzuek altitude barometrikoa automatikoki berrezartzen dute altuera ezaguneko bide-puntuetan, hau da, mendiko bizikletarako soluzio adimenduna bereziki. Hala ere, erabiltzaileak jakinarazi beharko du, adibidez, mendateen altuera eta haranaren hondoa utzi aurretik; itzuleran, altuera aldea zehatza izango da 👍.

Barometroa + (GPS edo DTM) moduan, fabrikatzaileak barometroaren doikuntza automatikoko algoritmo bat barne hartzen du, barometroak, GPSak edo DEMek ikusten duen gorakada koherentea izan behar duen printzipioan oinarrituta: printzipio honek malgutasun handia eskaintzen dio erabiltzaileari eta oso egokia da. kanpoko jarduerak.

Hala ere, erabiltzaileak mugak ezagutu behar ditu:

• GPSa geoidean oinarritzen da, beraz, erabiltzailea lur artifizialetik mugitzen bada (adibidez, zabortegiak botatzeko), zuzenketak desitxuratu egingo dira,
• DEM-ak lurrean dagoen bidea erakusten du, erabiltzaileak giza azpiegituren zati esanguratsu bat maileguan hartzen badu (biaduktua, zubia, oinezkoentzako zubiak, tunelak, etab.), doikuntzak konpentsatuko dira.

Beraz, altuera zehatza lortzeko prozedura optimoa hau da:

1️⃣ Doitu sentsore barometrikoa hasieran. Ezarpen hori gabe, altuerak bihurtuko dira (desplazatuta), maila-aldea zuzena izango da eguraldiaren ondoriozko noraeza txikia bada (menditik kanpo ibilbide laburra). Garmin familiako GPS erabiltzaileentzat, "gpx" altuerak Garmin eta Strava-k erabiltzen dituzte komunitaterako, beraz, hobe da datu-basean kota-profil zuzena sartzea.

2️⃣ Bidaia luzeetan (> ordu 1) eta mendian dauden eguraldi-baldintzen ondoriozko noraeza (altueran eta altitudean akatsa) murrizteko:

• Aukeran zentratu Barometroa + GPSa, erliebe artifiziala duten eremuetatik kanpo (zabortegiak, muino artifizialak, etab.),
• Aukeran zentratu Barometroa + DTM (MNT)IGN DTM (5 x 5 m-ko sarea) edo Sonny DTM (Frantzia edo Europa) instalatu baduzu azpiegituren zati garrantzitsu bat erabiltzen duen ibilbide batetik kanpo (oinezkoentzako zubiak, pasabideak, etab.).

Altuera-aldea garatzea

Aurreko lerroetan deskribatutako altitude-arazoa gehienetan bi praktikatzaileen arteko altitude-aldea ezberdina dela edo aldatu egiten dela ikusi ondoren agertzen da GPSan edo STRAVA bezalako aplikazio batean (ikus STRAVAren laguntza) adibidez irakurtzen denaren arabera.

Lehenik eta behin, zure GPSa sintonizatu behar duzu altuera fidagarriena emateko.

Nahiko erraza da mapa irakurriz maila ezberdintasuna lortzea, askotan praktikatzailea muturreko dimentsioetako puntuen arteko diferentzia zehaztera mugatzen da, nahiz eta, zehatz esateko, sestra-lerro positiboak zenbatu behar diren batura lortzeko. .

Fitxategi digitalean ez dago lerro horizontalik, GPS softwarea, ibilbideak marrazteko aplikazioa edo analisi softwarea "urratsak edo kota-gehikuntzak pilatzeko" konfiguratuta daude.

Askotan "pilaketarik ez" konfiguratu daiteke:

• TwoNav-en ezarpen-aukerak komunak dira GPS guztientzat
• Gaminen erabiltzailearen eskuliburua eta salmenta osteko zerbitzua kontsultatu behar duzu (modelo bakoitzak bere ezaugarriak ditu erabiltzailearen profil tipikoaren arabera)
• OpenTraveller aplikazioak altuera-aldea zehazteko sentikortasun-atalasa doitzea proposatzen duen aukera du.

Bakoitzak bere irtenbidea du 💡.

Sarean aztertzeko webguneak edo softwarea ahalegindu altuera ordezkatzen "gpx" fitxategietatik beren altuera-datuekin.

Adibidez: STRAVAk altimetria fitxategi "jatorrizko" bat sortu du, batetik eratorritako pistetatik eratorritako kotak erabiliz sortua. STRAVAk ezagutzen duen GPSa eta sentsore barometriko batez hornituta dago Hartutako irtenbideak GPSa STRAVAk ezagutzen duela suposatzen du, beraz, momentuz, batez ere GARMIN gamatik lortzen da, eta fitxategiaren fidagarritasunak suposatzen du erabiltzaile bakoitzak eskuz altitudea berrezartzeaz arduratu dela. .

Ondorio praktikoei dagokienez, arazoa taldekako ibilaldietan sortzen da batez ere, parte hartzaile bakoitzak 🚵 nabaritu dezakeelako bere kota-aldea beste parte-hartzaileen mailaren aldean ezberdina dela, bere GPS motaren arabera, edo ulertzen ez duen erabiltzaile bitxia bada. zergatik den aldea GPS altuera, analisi softwarea edo STRAVA desberdina da.

Ezin hobeto garbitutako STRAVA munduan, GPS GARMIN erabiltzaile-taldeko kide guztiek, printzipioz, altuera bera ikusi beharko lukete beren GPSan eta STRAVAn. Logikoa da aldea altueraren doikuntzarekin soilik azaltzea, ordea ezerk ez du baieztatzen jakinarazitako altuera-aldea zuzena denik.

Logikoa da STRAVAk ezagutzen ez duen GPS bat duen erabiltzaile-talde honetako kide batek STRAVAn bere laguntzaileen altitude-diferentzia bera ikustea, nahiz eta bere GPSak bistaratzen duen maila-aldea ezberdina den. Bere ekipoari errua bota diezaioke, baina behar bezala funtzionatzen duena.

Altuera-diferentziaren benetako baliotik hurbilen dagoena FRANTZIAN edo BELGIKAN lortzen da oraindik IGN txartela irakurtzean., geoide aurreratuago bat martxan jartzeak pixkanaka mugarria GNSS aldera eramango du

GNSS: Geokokapena eta Nabigazioa Satelite Sistema erabiliz: Lurrazaleko edo Lurraren inguru hurbileko puntu baten posizioa eta abiadura zehaztea, puntu horretan jasotako hainbat satelite artifizialen irrati-seinaleak prozesatuz.

Software edo aplikazio batean oinarritu behar baduzu kota-diferentzia lortzeko, software hau egokitu behar duzu metaketaren urratsaren balioa gunearen IGN maparen sestra-lerroen arabera doitzeko, hau da, 5 edo 10 m-ra. Urrats txiki batek jaitsiera bihurtuko ditu jauzi txiki edo kolpeetarako trantsizio guztiak, eta alderantziz, pauso altuegi batek muino txikien igoera ezabatuko du.

Gomendio hauek aplikatu ondoren, egilearen esperimentuak erakusten du GPS edo DEM fidagarri batekin hornitutako analisi-softwarea erabiliz lortutako altitude-balioak "zuzen" barrutian geratzen direla, IGN mapak bere ziurgabetasunak ere badituela suposatuzIGN txartelarekin lortutako estimazioarekin alderatuta 1 / 25.

Bestalde, STRAVAk argitaratutako balioa gehiegizkoa izan ohi da. STRAVAk erabiltzen duen metodoak, erabiltzaileen "feedback"-ean oinarrituta, teorikoki egiatik oso hurbil dauden balioetara konbergentzia azkar bat aurreikusteko aukera ematen du, eta, bisitari kopuruaren arabera, dagoeneko BikePark-en egin beharko luke. edo oso ibilitako ibilbideak!

Puntu hau konkretuki ilustratzeko, hona hemen 20 km-ko luze den mendi-bide batean ausaz hartutako pista baten azterketa. GPS altitude "barometrikoa" irteera baino lehen ezarri zen, "Barometria + GPS" altitudea ematen du, DTM DTM fidagarria da, berritu egin dena zehatza izateko. STRAVAk kota-profil fidagarria izan dezakeen eremutik kanpo gaude.

Hau pista baten ilustrazioa da, non IGN eta GPSaren arteko aldea handiena den eta IGN eta STRAVAren arteko aldea txikiena den. GPS eta STRAVAren arteko distantzia 80m-koa da, eta benetako "IGN"-a haien artean dago.

Altuerak
Irteera	Iritsiera	Max	min	altuera	Desbideratzea / IGN
GPS (hesia + GPS)	122	124	150	98	198	-30
Altuera doitzea DTMn	122	122	150	98	198	-30
FOOD	280	+ 51
IGN txartelak	122	122	148	99	228,5	0