Author Topic: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?  (Read 435 times)

Offline tapio

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Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« on: September 28, 2018, 09:20:32 »
Im Höhenmanager gibt es:

-Keine Verwendung
-GPS-Höhenangaben optimieren
-GPS-Werte ersetzen

Mich wundert, dass ständig empfohlen wird, die GPS-Angaben mit SRTM-Werten zu optimieren. Warum? Es gibt doch jetzt diese LiDar-Daten, die genauer als die bisherigen SRTM-Dateien sind. GPS liegt dagegen manchmal 30m höher. Warum sollte ich die Werte "optimieren" lassen? Einen Durchschnittswert nehmen, wenn doch vermutlich die Wahrheit in den Lidar-Daten liegen?

Oder habe ich einen Denkfehler?

Danke
 

Offline sonny

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #1 on: September 28, 2018, 12:03:38 »
Da gibts 2 Punkte zu unterscheiden:

1)
In der Locus Einstellung ist "SRTM-Daten" wohl etwas missverständlich ausgedrückt. Besser wären "Höhen-Dateien".
Als Höhen-Dateien werden normalerweise die sog. "SRTM-Dateien" verwendet, da diese auch von Locus automatisch zum Download angeboten werden. Alternativ gibt es für eine Handvoll Länder aber bereits genauere "Lidar-Dateien", die aber genau den selben Zweck wie die "SRTM-Dateien" erfüllen. Diese musst du aber selber downloaden und in den entsprechenden Locus-Ordner kopieren. Also für z.b. Österrieich oder Schweiz besorgt man sich die genaueren Lidar-Dateien. Für Deutschland muss man unterscheiden in welchem Bundesland man ist. Nur für manche gibt es da bereits Lidar-Daten.

2)
Da man sich nun die bestmöglichen Höhendateien für ein Land besorgt hat (SRTM oder LiDAR), muss man nun noch unterscheiden: Welche Methode liefert im Schnitt genauere Höhenwerte: Entweder der im Handy eingebaute GPS-Chip oder doch die mehr oder weniger genauen Höhendateien.

Im Flachland haben wohl immer die Höhendateien die Nase vorne. Sobald es aber hügelig wird, oder gar ins Gebirge geht, haben speziell auch die SRTM-Höhendateien mehr oder wenige große Ungenauigkeiten. Hat man aber LiDAR-Höhendateien sind diese wiederum lagegenauer und haben  auch präzisiere Höhenwerte im Hügelland.

Die GPS-Chips haben oft in diesem Terrain (auch wegen Waldbewuchs, Felswände etc.) Empfangsschwierigkeiten und können die Höhe nicht genau liefern bzw. schwanken auch etwas stärker auf- und ab, was gerade bei Anwendung wie "wieviele Höhenmeter bin ich in Summe hinauf gestiegen" gröbere Fehler (meist zu große Summen-Werte) liefert.
Andererseits: wenn man z.b. auf einem Gipfel mit 2000m steht, wo es 5 Meter daneben steil bergab geht, so könnte die auf den Höhendateien basierende Methode z.b. nur eine Höhe von 1900m liefern, da ja die horizontale Lage nie auf den Meter genau gemessen werden kann und der Höhenwert von einem Punkt 10 m daneben her genommen wird. Der GPS-chip in diesem (seltenen) Fakk sicher einen genaueren Wert liefern.

Lange Rede, kurzer Sinn: Ich verwende in Österreich die LIDAR-Höhendateien und vertraue darauf unterm Strich in 99% der Fälle mehr als dem GPS-Empfänger. Daher habe ich Einstellung "GPS-Werte ersetzen". Falls man nur SRTM-Daten hat, muss man einfach selber ausprobieren welche Methode die genaueren und weniger schwankenderen Resultate liefert. Entweder auch "GPS-Werte ersetzen" oder "GPS-Höhenangabe optimieren" (diese Variante liefert fast immer die Höhen vom GPS-chip, nur ganz bei ganz groben Ausreißeren wird jene der SRTM-Dateien verwendet).

Was auch noch in beiden Fällen hilft: Bei Höhenfilter auf "Mittlerer Filter" oder noch besser "Starker Filter" (verwende ich) stellen. Damit erreicht man bei summierten Höhenwerten sehr gute Resultate, die nicht wie oft üblich viel zu hoch sind (z.b. 400 Höhenmeter obwohl die Wanderrunde in Summe nur 250 Höhenmeter hat)
 
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Offline freischneider

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #2 on: September 28, 2018, 14:16:48 »


1)
In der Locus Einstellung ist "SRTM-Daten" wohl etwas missverständlich ausgedrückt. Besser wären "Höhen-Dateien".
Als Höhen-Dateien werden normalerweise die sog. "SRTM-Dateien" verwendet, da diese auch von Locus automatisch zum Download angeboten werden. Alternativ gibt es für eine Handvoll Länder aber bereits genauere "Lidar-Dateien", die aber genau den selben Zweck wie die "SRTM-Dateien" erfüllen. Diese musst du aber selber downloaden und in den entsprechenden Locus-Ordner kopieren. Also für z.b. Österrieich oder Schweiz besorgt man sich die genaueren Lidar-Dateien. Für Deutschland muss man unterscheiden in welchem Bundesland man ist. Nur für manche gibt es da bereits Lidar-Daten.


Wenn man die Höhendaten von Locus herunterlädt, hat man automatisch die Lidar Daten (wo vorhanden).
 

Offline freischneider

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #3 on: September 28, 2018, 14:32:51 »
@ Sonny:
In Punkt 2 gibt es eine gute Erklärung, danke. Nun aber die Frage, wie sehen die Möglichkeiten aus wenn man den Barometer aktiviert hat.
Im Höhenmanager habe ich folgende Einstellungen:
bei Einstellungen
Höhenkorrektur an
GPS Werte ersetzen
Drucksensor verwenden an
Mittlerer Filter
bei Offset
Automatische Korrektur
bei Luftdruck
Automatisch

Die automatische korrektur wird ja mit GPS gemacht ! ?
Wenn ich aber GPS Werte ersetzen eingestellt habe, werden dann die durch SRTM (Lidar) Daten ersetzen GPS Werte genommen ? Oder werden die GPS Werte bei Verwendung von Barometer gar nicht ersetzt ?
Für was ist die Einstellung "Höhenkorrektur an"

Sind die Einstellungen so optimal wie ich sie habe ? Mir ist in erster Linie mal die Summe der Höhenmeter wichtig. Natürlich ist es auch schön die tatsächliche Höhe sehr genau zu haben. Wüste aber nicht was die mir bringen sollen.
 

Offline tapio

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #4 on: September 28, 2018, 15:41:43 »
@Sonny 1) ist mir ja klar (und auch, dass Locus sie anbietet), ich nutze ja die Dateien, die Du anbietest. Ist wohl eine Frage der Terminologie. Ich dachte, Lidar-Dateien seinen SRTM-Dateien, so wie Autos Fahrzeuge sind. :-)

zu 2) Weil die Lidars sehr genau sind, nutze ich "GPS-Werte ersetzen". Ich sehe keinen Sinn darin, GPS-Werte zu verbessern; und auf einem steil abfallenden Grat stehe ich selten. Danke für die super Erklärung. Ich hatte auch "Kein Filter" eingestellt - weil ich das einfach nicht auf dem Schirm hatte.

Alles gut, wie es ist.
« Last Edit: September 28, 2018, 15:49:35 by tapio »
 

Offline tapio

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #5 on: September 28, 2018, 15:56:22 »
"Filterung der Höhendaten" - kann das nochmal jemand erklären - ist das zur Aufzeichnungszeit? Obwohl - er ermittelt doch die Höhendaten anhand der horizontalen Position, wenn ich "GPS-Daten ersetzen" nehme...

Also: Ich hatte immer "Kein Filter" eingestellt. Nun habe ich "Starker Filter" eingestellt. Ich dachte, wenn ich nun in einem Track die Höhen neu berechnen lasse, dass dann in der Statistik neue Werte entstehen. Passierte aber nicht, ich hatte bspw. vorher 1308 gewonnene Hm und nach der Neuberechnung auch. (Ein anstrengender Tag war das :-)
« Last Edit: September 28, 2018, 15:59:09 by tapio »
 

Offline para

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #6 on: September 28, 2018, 21:00:26 »
Hallo Sonny,
gibt es eine Übersicht, für welche Länder in Europa und Bundesländer in Deutschland die Lidar Höhendateien verfügbar sind?
DANKE und Grüße
Reiner
 

Offline tapio

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #7 on: September 28, 2018, 21:45:15 »
 

Offline sonny

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #8 on: September 29, 2018, 10:16:13 »
  • ja, es stimmt das der automatische Locus-Download von Höhendateien bereits Lidar-Dateien downloaded wo diese verfügbar sind. Allerdings "nur" die 3 Bogensekunden Variante (Rasterweite der Höhenwerte ca. 75 meter) und nicht die deutlich genauere 1 Bogensekunde Variante (Rasterweite: ca. 25 meter). Die 1" Dateien sind zwar fast 10 mal so groß wie die 3" aber möglich sollte man sich doch die 1" manuell runterladen. 
  • Die "Automatische Korrektur" unter "unter "Offset" hat nichts mit der Barometer-Funktion zu tun. Es gleicht nur jene ca. 40-50 Meter KONSTANT "falschen" Höhenwerte aus, die der GPS-chip liefert (dieser liefert in der Regel nämlich nicht die Höhe basierend auf 0m Meereshöhe, sondern auf einer anderen Basis, die mit dem GPS-System zu tun hat). Normalerweise also hier auf "Automatisch".
    WICHTIG: dies ist daher nur relevant, falls als Höhenquelle der GPS-chip verwendet wird, also unter "Einstellungen" NICHT "GPS-Werte ersetzen" aktiv ist.
  • wenn man zusätzlich noch ein Barometer hat, kommt also noch eine 3 mögliche Quelle für Höhendaten neben den Höhendateien und dem GSP-chip dazu. Dessen großer Vorteil ist, das er Höhenänderungen sehr genau und schwankungsfrei abbildet, man kann super die Änderung sehen wenn man vom Erdgeschoss in den 1.Stock eines Hauses geht.

    Der Barometer selber kann aber keine absoluten Höhen messen (z.b. du bist jetzt genau "1000 m" über dem Meer.) sondern nur Differenzwerte zu einem vorher von dir selber (oder dem GPS) definierten Höhe. wenn du unter "Luftdruck" Automatisch wählst wird also das GPS dafür hergenommen.
    WICHTIG: auch dies ist (glaube ich) nur relevant, falls als Höhenquelle der GPS-chip verwendet wird, also unter "Einstellungen" NICHT "GPS-Werte ersetzen" aktiv ist. Sonst werden für die Höhe ja sowieso auschlißlich die Werte der Datei verwendet.

  • Ob in deinem Fall nun die Höhensumme basierend auf den Höhendateien (möglichst 1"-LiDAR falls vorhanden) oder doch die Barometer-Höhe mit automatischer GPS-Kalibrierung realistischer Werte liefert musst du anhand einer Testrunde selber raustesten  ;) Deine jetzigen Einstellungen verwenden also vermutlich gar nicht den Barometer, sonder nur die Dateien.

 
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Offline sonny

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Re: Warum "GPS-Höhenangaben optimieren"?
« Reply #9 on: September 29, 2018, 10:29:56 »
"Filterung der Höhendaten" - kann das nochmal jemand erklären - ist das zur Aufzeichnungszeit? Obwohl - er ermittelt doch die Höhendaten anhand der horizontalen Position, wenn ich "GPS-Daten ersetzen" nehme...

Also: Ich hatte immer "Kein Filter" eingestellt. Nun habe ich "Starker Filter" eingestellt. Ich dachte, wenn ich nun in einem Track die Höhen neu berechnen lasse, dass dann in der Statistik neue Werte entstehen. Passierte aber nicht, ich hatte bspw. vorher 1308 gewonnene Hm und nach der Neuberechnung auch. (Ein anstrengender Tag war das :-)

Ich habe mir das mit Filter selber mal anhand einer realen Runde im Freien ausgetestet. Die realistischten Höhen-Summenwerte bekam ich mit den Einstlellungen "GPS-Werte ersetzen" und "Starker Filter". gerade die zick-zack artigen Sprünge (entweder durch die GPS-Höhe oder auch dadurch, dass die horizontale Lage bei GPS-Empfang sagen wir +- 10 springt und dadurch auch die ermittlte Dateihöhe) sich doch ziemlich auf die Höhensumme auswirken.

Bestest Beispiel man geht immer eben horizontal entlang eines Flusstales, die Höhensumme sollte also 0m ergeben. Trotzdem wird die horizontale Lage der GPS-Koordinaten immer etwa um +/- 5-10 Meter schwanken und z.b. also auch öfters scheinbar an der Schrägkante zum Fluss hinunter sein. Schon hat man trotz bester Lidar-Höhendaten eine Höhe von zb. -2 Meter und danach wieder +2 Meter. Das wiederholt sich ständig und so hat man plötzlich +30 Meter trotz bester Höhendateien rechnerisch gemacht, obwohl man immer eben spazierte.  Und genau diesen (in der Realität nicht vorhandenen) Minisprünge soll die Filterung wegfiltern.

Soweit ich wird diese Filterung aber erst angewendet wenn ein Track gespeichert wird, also nicht schon live bei der Aufzeichnung. Bei der Speicherung wird ja bereits auf deine Lidar-Dateien zurückgegriffen, dadurch hat sich nachher mit "Höhen neu berechnen" nichts geändert, da dies ja genau dieselbe MEthode ist. Diese würde nur was ändern wenn du im Höhenmanager per per GPS (und nicht per Höhendateien) die Höhen aufgezeichnet hast. Oder wenn du von irgendwo im Internet einen Track her hast, der seine eigenen oder gar keine Höhen hatte.
 
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