Veelgestelde vragen over hellingshoek, hoogte en GPS-nauwkeurigheid

  • Bijgewerkt

Lees verder om meer te leren over klimgegevens tussen routes, activiteiten en verschillende opname- platforms, en om verwachtingen te stellen voor een foutmarge tussen voorbeelden. 

_____________________________________________________________________

Download de Ride with GPS mobiele app

appstore.png   googleplay.png

_____________________________________________________________________

Gebruik het hoogteprofiel op het web en mobiel om de hoeveelheid klimwerk in een bepaalde route in te schatten en gebruik het Ride Center om activiteiten met elkaar te vergelijken. 

Waarom is mijn hoogte anders dan ik had verwacht?

Hoogte op geplande routes

Geschatte hoogtegegevens op routes komen uit een dataset die via radar is verzameld door een shuttlemissie in het begin van de jaren 2000 (SRTM). De resulterende hoogtegegevens vormen een raster met punten om de 90 vierkante meter (of ongeveer 1/3 van de grootte van een tennisbaan). Voor elk punt in een route die is gepland met Ride with GPS berekenen we de geschatte hoogte met deze dataset, met wat extra rekenwerk om tussen punten te interpoleren voor meer nauwkeurigheid (dus wanneer een routepunt tussen twee datapunten valt, doen we wat berekeningen om de hoogte op dat punt te schatten).

Hoogte op activiteiten

Activiteiten die op een apparaat zijn opgenomen gebruiken ofwel barometrisch gemeten hoogte (hoge nauwkeurigheid, maar kan afwijken door kalibratieproblemen) of van GPS afgeleide hoogte (lage nauwkeurigheid). De meeste telefoons en GPS-apparaten die in de afgelopen jaren zijn uitgebracht gebruiken een barometer om hoogte vast te leggen.

Om stijging en daling te berekenen, "vervlakken" we wiskundig een deel van deze opgenomen gegevens om foutopbouw te minimaliseren en tellen we vervolgens de hoogteverschillen van punt tot punt op.

Diepere duik in activiteitsgegevens

Hier is een voorbeeld om te illustreren waarom we je activiteitsgegevens moeten afvlakken: stel je voor dat je rijdt op een grotendeels vlakke route en een Garmin met een hoogtemeter op basis van barometrische druk gebruikt. Die hoogtemeter heeft een zekere foutmarge, dus om de paar punten "pingt" hij een waarde die verschilt van het vorige punt. Als we simpelweg alle hoogteverschillen van punt tot punt zouden optellen, dan zouden we een rit krijgen met een geclaimde stijging en daling van duizenden voet, ook al is het een erg vlakke route.

Om dit te voorkomen, vlakken we deze fout af met technieken uit de signaalverwerking. Het is niet perfect en geeft enigszins verschillende resultaten afhankelijk van hoe groot de fout is (GPS versus barometrische druk, sensoren van verschillende merken, enz.) en hoe vaak de punten worden gelogd. Onze technieken blijven consequent binnen 10% van wat een Garmin-apparaat op basis van barometrische druk aangeeft voor hoogtewinst en -verlies, en opnames blijven consequent binnen 10% van de hoogte die onze routeplanner aangeeft.

Er zijn afwijkingen afhankelijk van de kwaliteit van de hoogtedatasets (stad versus bos versus vlakke vlaktes, enz.), die helaas onvermijdelijk zijn. We hebben in de loop der jaren veel verschillende berekeningsmethoden geprobeerd, en het enige dat gebeurt is dat we het ene type gegevens "nauwkeuriger" maken en een ander type minder. "Nauwkeurig" staat tussen aanhalingstekens omdat het relatief is ten opzichte van een specifiek merk sensor en een specifiek algoritme dat door een bepaald stuk software wordt gebruikt. Sommige mensen vinden Garmin de meest nauwkeurige bron van waarheid, anderen denken Strava, en weer anderen Ride with GPS. De waarheid is dat elk systeem een schatting geeft met aannames, die rekening houden met afwegingen.

Wij vinden dat het belangrijkste is om consistent te zijn - als je met onze software een route plant en je ziet 3.500 voet hoogtewinst, weet je wanneer je de route rijdt wat je kunt verwachten. Als een andere dienst zegt dat het 4.500 voet is, en een andere zegt dat het 3.000 voet is, maakt dat niet uit, want het belangrijkste is dat je de moeilijkheid van een geplande route kunt inschatten en weet hoe het zal voelen om die te rijden.

Het gebruik van de functie Replace Elevation op een opgenomen activiteit kan in sommige gevallen helpen, wanneer de activiteit is opgenomen met een GPS-apparaat of telefoon zonder een zeer nauwkeurige hoogtemeter op basis van barometrische druk. Over het algemeen zijn onze hoogtedatasets beter dan van GPS afgeleide hoogte en over het algemeen slechter dan van barometrische druk afgeleide hoogtes. De functie Replace Elevation vervangt de opgenomen hoogtewaarden door waarden die zijn afgeleid van onze hoogtedatasets.

GPS-drift

GPS-drift kan optreden wanneer je over een brug of door een tunnel rijdt. De meeste mensen hebben dit wel eens gezien - een GPS-apparaat of mobiele telefoon registreert een lijn die afwijkt van de weg op een kaart. Soms kan deze drift er grillig uitzien, afhankelijk van hoe slecht het signaal was dat het GPS-apparaat ontving. Als dit gebeurt terwijl je rijdt door heuvelachtig terrein waar de weg een helling volgt, kun je grote fouten zien in de berekende hoogtewinst en -verlies. Dit komt doordat het GPS-punt je af en toe 50 of 100 voet naast de weg plaatst, wat, in het geval van een weg op een schilderachtige heuvel, betekent dat het hoogtepunt uit onze datasets lager of hoger op de helling wordt bemonsterd!

GPS is zeer nauwkeurig in het horizontale vlak, maar zeer slecht in het verticale. Dit komt door de hoek tussen de zichtlijn naar de verschillende GPS-satellieten en de grond. Kleine fouten resulteren in grote verschillen in hoogte, maar niet in grote verschillen in locatie op aarde. Daarom geeft een barometrische sensor je de beste hoogtemeting; het gebruik van de functie replace elevation volgt daar vlak achter, en van GPS afgeleide hoogte komt op de laatste plaats. Sommige factoren kunnen de barometrische druk beïnvloeden, zoals een naderende storm, het binnengaan van een gebouw, of rijden door een inversie. Deze omstandigheden veroorzaken meestal geen grote fouten van punt tot punt, maar zorgen er meestal voor dat de hele rit omhoog of omlaag verschuift in hoogte.

Wat is het verschil tussen routehoogte en activiteitshoogte?

Activiteiten en routes zijn niet direct vergelijkbaar, omdat het licht verschillende bestanden zijn.

  • Een activiteit is een GPS-opname die hoogtewinst en -verlies berekent met behulp van de barometrische hoogtemeter op het apparaat (telefoon of GPS-computer). Deze opnames zijn nauwkeuriger dan de beschikbare geschatte datasets op routes.
  • Een route is een geplande activiteit voor navigatie. Routes bevatten schattingen van hoogtewinst en -verlies die zijn berekend met de hoogtedataset die is ingebouwd in onze Route- Planner. Vanwege de manier waarop deze gegevens zijn verzameld, kunnen routes minder nauwkeurige hoogtegegevens hebben. 

Waarom komt mijn hoogte niet overeen met andere diensten of apparaten?

Er zijn een paar factoren die bijdragen aan verschillen in hoogteberekeningen van activiteiten tussen apparaten: logfrequentie, methode van gegevensverzameling en de software zelf.

  1. Logfrequentie. De meeste GPS-apparaten laten je kiezen hoe vaak het apparaat een datapunt logt. Hoe vaker GPS-datapunten worden verzameld, hoe groter de hoogteveranderingen van nature worden. Ride with GPS is standaard ingesteld op elke 2 seconden loggen, en je kunt deze frequentie beheren in je app-instellingen. Het verhogen van de logfrequentie van 2 seconden naar 1 seconde verdubbelt effectief het aantal geregistreerde datapunten.
  2. Methode van gegevensverzameling. Veel GPS-apparaten en huidige smartphones hebben een barometrische druksensor. Gegevens van de barometrische sensor zijn de standaard- manier waarop Ride with GPS hoogtegegevens verzamelt, maar sommige oudere telefoons hebben mogelijk geen barometrische sensor. Als je telefoon tijdens het opnemen geen barometrische druksensor gebruikt, dan gebruikt deze waarschijnlijk van GPS afgeleide hoogte, wat veel minder nauwkeurig is. Zaken zoals een naderende storm of het binnengaan van een gebouw kunnen je barometer beïnvloeden, maar over het algemeen biedt deze technologie veel grotere nauwkeurigheid dan van GPS afgeleide hoogte. Apparaten die hoogte berekenen op basis van GPS-datapunten gebruiken triangulatie van satellieten die kilometers ver weg zijn om incrementele hoogteveranderingen te bepalen.
  3. Software. De gegevens die tijdens het opnemen worden verzameld, worden eerst verwerkt op het apparaat, of dat nu je Garmin-apparaat of smartphone is. GPS is een rommelige gegevensstroom, dus het apparaat waarmee je opneemt gebruikt een algoritme in de software om slechte datapunten eruit te filteren. Dit algoritme verwerkt de gegevens en verwijdert uitschieters om je genormaliseerde gegevens te geven. Elk algoritme heeft verschillende drempels en toleranties voor slechte datapunten, en deze variaties filteren verschillende datapunten eruit, waardoor het resultaat anders is. De hoogteverschillen tussen softwarealgoritmen zouden in beide richtingen niet meer dan 10% mogen zijn.

Hoe verbeter ik de nauwkeurigheid van mijn GPS?

Alle GPS-ontvangers (inclusief die op je telefoon, Garmin, Wahoo, Hammerhead, enz.) worden beïnvloed door deze situaties met gebouwen en terrein. De meest "nauwkeurige" omstandigheden zijn wanneer het apparaat een vrij zicht op de lucht heeft op open terrein.

  • Monteer je apparaat op het stuur, en niet in tassen en zakken (we raden QuadLock hoesjes en houders aan voor telefoonopslag op de fiets). 
  • Als je je apparaat toch in een zak of rugzak moet bewaren, leg het dan zo dicht mogelijk bij de bovenkant of buitenkant.
  • Blijf uit de buurt van grote metalen constructies zoals hoge gebouwen, tunnels en elektriciteits- lijnen.
  • Houd andere elektronica uit de buurt van je apparaat. Als je smartphone direct naast de GPS ligt, kan dat enige drift veroorzaken.
  • Probeer een ander hoesje. Sommige hoesjes met magnetische sluitingen of metalen afscherming kunnen interferentie veroorzaken.