Das leidige Thema Höhenmeteraufzeichnung

Garmin fenix 7X und epix Gen 2 im Test

Der Schwerpunkt dieses Tests und Vergleichs der Garmin Fenix 7X Solar und Garmin Epix Gen 2 liegt auf den Sensoren wie Höhenmesser, Positionsbestimmung und Herzfrequenz. Was unterscheidet die beiden GPS-Outdoor-Smartwatches? Und wie gut ist die Taschenlampe der Fenix 7X für den Outdoorbereich? Hier geht es zum Test der Outdoor-Smartwatches ...
  • Aber es scheint dennoch genug Stolpersteine zu geben, sonst würde dieses Thema ja nicht immer wieder in den Foren und Weiten des Internets aufschlagen ;)


    Ich bin übrigens auch eher ein Freund von anpassbaren Hysteresefaktoren, ob jetzt 2m, 3m oder 5m am Universellsten sind, das ist dann mehr so eine akademische Frage. Hängt halt viel von der Hardware ab (selbst die Position des Barometer Chips innerhalb des Gerätes kann Einfluß haben, den man unter Umständen irgendwie abfangen muss).


    Ich habe viele Daten im Nachinein darauf beleuchtet, bei einigen bewirkt eine Änderung des Hysteresefaktors eine recht kleine Abweichung, bei anderen liegen dann mitunter Welten dazwischen, wenn der Hysteresefaktor minimalst von zwei auf drei verändert wird (Samplerate der Aufzeichnung, aber auch das Verhalten der Höhenmessung spielen da mit rein).


    Das Fusionsding bei Garmin (und einigen anderen Herstellern) ist ja so eine closed-box Geschichte. Da scheinen viele Geräte ein Eigenleben zu führen,

    von Kalibrierung nur beim Start der Aufzeichnung, über Kalibierung zu bestimmten Anlässen/Ereignissen hin zu einer Kalibrierung nach einem festen Zeitfenster scheint alles dabei zu sein.


    Ich habe aber wirklich selten Daten gesehen, bei denen diese Fusionierung merklich Einfluß auf die berechnten Höhenmeter hatte. Die Aufstiegsmeter werden ja aus den jeweiligen Deltas zweier Meßpunkte berechnet.

    Da müsste diese Autokalibierung schon einen echten Sprung aufweisen, dass das bei der Berechnung der Aufstiegsmeter große Auswirkungen hätte.

    Ähnlich bei der reinen Barometermessung und wetterbedingten Barometerdrifts. Auch das hat kaum Einfluß, es sei denn, man läuft/fährt in einen brutalen Wettersturz rein, bei dem das Berometer in sehr kurzer Zeit wirklich sehr stark ansteigt oder fällt.


    Ob reine GPS-Höhen oder Barometeraufzeichnungen besser sind, ist halt auch so eine Frage. Bei reinen GPS-Messungen hat man halt immer ein Rauschen, welches bei Barometer basierten Aufzeichnungen in dieser Form normaler nicht existiert.

    Dafür sind bei den GPS-Höhen die absoluten Höhenwerte häufig genauer, weil der Barometerdrift wegfällt (einen Tod stirbt man immer )


    Da hat aber jeder sicherlich seine eigenen Erfahrungen gemacht, für mich (primär Bike-Computer Nutzung, aber auch etwas Wandern) taugt die Barometermessug nach wie vor am besten.


    Auf GPS-Seite hat sich in den letzten Jahren aber vieles getan: ich habe GPS-Aufzeichnungen gesehen, bei denen die Höhenwerte sehr glatt/konstant waren. Weiß aber nicht, ob das Gerät die Höhendaten bereits geglättet hat oder nicht, was (Glättung) ich annehmen würde. Und wenn die Daten geglättet werden, dann spielt ja schon wieder eine dritte Variable mit in die Berechnung hinein, denn die Datenglättung bewirkt ja auch wieder eine künstlich vorgenommene Korrektur.


    Daher kann ich Deinem letzten Satz nur beipflichten, man kann das nämlich alles auf die Spitze treiben, am Ende muss man es aber eh nehmen wie es kommt (und sämtliche Maßnahmen, mit denen man das im guten Glauben auf einen gemeinsamen Nenner bringen will, weisen dann doch wieder Stolpersteine auf).


    Am Ende zählt eh nur der Spaß und jeder Berg ist anders :saint:

  • Wer glaubt dass deshalb nur die barometrische Höhe besser ist der irrt. Ich bin etliche Touren mit dem Aventura und dem GPSMap zugleich gegangen. Das Aventura nimmt nur die GPS Höhe oder die barometrische Höhe. Garmin macht sein Fusionsding. Mal war die Aufzeichnung des einen Gerätes stimmiger als die des anderen und umgekehrt. Da gibt es kein Schwarz und Weiß.

    Das stimmt nicht so ganz, man kann es bei Twonav auswählen und zwischendurch wird tatsächlich immer wieder mal das Barometer automatisch geeicht.

    Ausführlich siehe hier:

    TwoNav Cross, Trail2, Sportiva (3.2.7 Papaluna Edition), Ultra (3.3.4 Special Edition) - stillgelegt: auf Loox N110, Evadeo X50,
    Grüsse, Uwe

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  • Auf GPS-Seite hat sich in den letzten Jahren aber vieles getan: ich habe GPS-Aufzeichnungen gesehen, bei denen die Höhenwerte sehr glatt/konstant waren. Weiß aber nicht, ob das Gerät die Höhendaten bereits geglättet hat oder nicht, was (Glättung) ich annehmen würde. Und wenn die Daten geglättet werden, dann spielt ja schon wieder eine dritte Variable mit in die Berechnung hinein, denn die Datenglättung bewirkt ja auch wieder eine künstlich vorgenommene Korrektur.



    Die multi-GNSS/multi-Band Empfänger sind inzwischen etwas besser. Immerhin soll man damit theoretisch mit der Genauigkeit in den Meterbereich kommen.


    Ich bin da inzwischen aber eher pessimistisch. Die Genauigkeit von GPS Empfängern hängt immer von der Satellitenkonstellation ab. Und leider auch von der Empfindlichkeit. Und in diesem Fall bedeutet ein empfindlicher Empfänger leider nicht bessere Genauigkeit. Im Gegenteil die Empfindlichkeit ist kontraproduktiv.


    Ich hab hier auf dem Schreibtisch kommerzielle Empfänger stehen, mit denen man Erdarbeiten im Zentimeterbereich (auch Höhe) machen kann. Klar, der Schlüssel dazu heißt in erster Linie RTK. Aber eben auch die Empfindlichkeit. Diese Empfänger empfangen nichts auf meinem Schreibtisch, während mein Garmin fröhlich eine Position hat (die wie blöde zappelt). Die empfangen noch nicht mal auf meinem Fensterbrett etwas. Aber wenn sie im freien Feld sind, dann hast Du auch ohne RTK eine Position, die deutlich weniger Rauschen aufweist.


    Und da sind wir eben auch bei den Problemen im Consumer Bereich. Freizeitgestaltung findet nicht auf offenem Feld statt. Eher im Gegenteil. Schön ist es dort wo der Empfang schlecht ist. Wenn dort der Empfang nicht abreißen soll, brauche ich empfindliche Empfänger, die auch aus einer schlechte Konstellation noch eine Position beziehen. Von der Präzision kann man dann aber nichts erwarten.

  • Und somit schließt sich der Kreis dann wieder, weil man in dem Fall um eine zusätzliche Glättung der Daten nicht herumkommen wird.

    Ob das dann direkt im GPS Chipsatz passiert - wie das einige moderne Chipsätze wohl machen - oder erst hinterher beim Generieren der (Export)Daten, macht ja keinen Unterschied.


    Sind aber alles Faktoren, die bei der Berechnung der Auf- und Abstiegsmeter hineinfließen. Wenn man SRTM Daten verwendet und die voraussichtlichen Höhenmeter einer Route berechnen will, muss man die Höhenwerte auch zuerst glätten, sonst passt es einfach nicht (selbst bei den neueren relativ feinauflösenden Daten).


    Die aktuellen Sportcomputer speichern die Höhenwerte mittlerweile mehr oder weniger durch die Bank im Fließkommaformat (mit mehreren relevanten Nachkommstellen). Macht sich auf dem Papier zwar gut, aber letztlich wird hier auch eine Genauigkeit vorgespielt, die so akkurat gar nicht sein kann, bei Geräten, die sich ständig in der Bewegung befinden (sowohl horizontal als auch vertikal).


    Ich bleibe dabei, das ist sicherlich keine Raketentechnik, aber man wird immer nur näherungsweise dem Problem beikommen können und ich nehme an, die Hersteller wissen das auch und reagieren deswegen auch recht gelassen auf dieses Thema. Es wird nämlich auch in den Hersteller eigenen Foren immer wieder diskutiert (und jede neue Gerätegeneration sorgt der Erfahrung nach wieder für etwas Aufregung) :)

  • Das stimmt nicht so ganz, man kann es bei Twonav auswählen und zwischendurch wird tatsächlich immer wieder mal das Barometer automatisch geeicht.

    Ausführlich siehe hier:

    Für mich geht das alles etwas in Richtung Voodoo, weil man als User nicht weiß, nach welchen Regeln diese Autokalibrierung funktioniert. Auf den Herstellerseiten findet man dbzgl. auch nur wenig Informationen. Prinzipiell sicherlich eine gute Sache, aber nach Möglichkeit sollte diese Autokalibrierung so erfolgen, dass sie so wenig Einfluß wie unbedingt nötig auf die eigentlichen Datenreihen hat.

    In dem von Dir gesposteten Parallelthread sieht es ja so aus - sofern ich das richtig überflogen habe -, dass die Autokalibrierung im Höhenprofil richtige Sprünge erzeugen würde?! 8|

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  • In dem von Dir gesposteten Parallelthread sieht es ja so aus - sofern ich das richtig überflogen habe -, dass die Autokalibrierung im Höhenprofil richtige Sprünge erzeugen würde?! 8|

    Dokumentiert ist das nicht, aber meine Vermutung ist, dass, je nach gewählter Einstellung, bei großen Sprüngen in der Autokalibriervariablengrundlage, z.B. GPS, auch im laufenden Betrieb eine Anpassunge/Kalibrierung stattfindet. Das kann ich aber auswählen. Ein bißchen Sinn macht diese Auswahlmöglichkeit schon. Wenn ich ein barometrische Höhenaufzeichnung bevorzuge und es kommt aufgrund von Wetterveränderungen zu sehr starken Schwankungen im Luftdruck und die Software schielt dann ab und zu mal auf das darunterliegende Höhenmodell, ob wir auch noch im grünen Bereich sind, kann das sicher genauer sein, als nur barometrisch ohne automatische (Zwischen-)Kalibrierung aufzunehmen. Beim Gleitschirmfliegen dagegen, geht so etwas gar nicht. Ich als Wanderer bin eigentlich sehr zufrieden mit der Option 5 (Modo_Altura_Grabacion=5 (Barometer[kalibriert durch 3D Höhenmodel]-Höhe)). Dank der (auch undokumentierten) Proto Optionen kommen wir ja in den zusätzlichen Genuß der ungefilterteren Höhenwerte und können als fortschrittliche Nutzer da sicher deutlich mehr herauslesen/reininterpretieren, als wenn wir nur auf den Herstellervoodoozauber angewiesen wären.

    Die Option 2 (Barometerhöhe) entspricht dann vermutlich der Höhenaufzeichnung mit dem wenigsten Voodoozauber. Wer sich für die Option 1 (GPS-Höhe) entscheidet, ist selbst schuld. ;)


    Das Problem bei Compe ist: wir können die Software extrem gut an unsere Bedürfnisse anpassen, haben aber eine mehr als dürftige Dokumentation, die uns dabei hilft. Im genannten Thread hatte halt der Nutzer sich für eine (fortwährende) Autokalibrierung durch GPS Höhe entschieden. Da ist es nicht verwunderlich, wenn es, wenn die GPS Verbindung dürftig ist, zu gehäuften Fehlern in Höhenaufzeichnung kommt.


    Hier noch die Dokuseite dazu:

    https://manual.twonav.com/manual/twonav_57_de/wiki_roc/#!527hhenmesser.htm

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  • Ich hätte jetzt zuerst geschrieben, dass das gegenüber Garmin und Wahoo - um mal zwei weitere etablierte Firmen aus dem Sportumfeld zu nennen - wirklich sehr gut dokumentiert ist, habe aber gerade gesehen, dass die beiden genannten Firmen das Thema mittlerweile auch etwas ausführlicher behandeln:


    Garmin schreibt zum Thema: https://support.garmin.com/de-DE/?faq=FhOYuggxmV6Atph276U4h8


    Wahoo: https://support.wahoofitness.c…fferences-in-my-ride-data


    Wobei diese Technik aber sicherlich über die Jahre immer weiter optimiert wurde und sich nicht jede Geräteserie gegenüber anderen Modellen gleich verhalten wird.


    Man könnte das auch alles auf die Spitze treiben und jene durch eine Kalibrierung bedingte n Höhensprünge mittels eines gleitenden Mittelwerts weich anpassen, sodass man hinterher diese Neujustierungen nur schwer dem Höhenprofil bzw. den Datenreihen entnehmen könnte. Der Kumulierung der Auf- und Abstiegswerte würde das sogar entgegen kommen.


    Aber den Stress wird sich vermutlich kein Hersteller wirklich antun, sondern irgendwo wird man dann einen Cut machen und sagen, das ist halt der Consumerbereich und dafür taugt's dann erst mal.


    Daher nehme ich wirklich an, dass bei vielen dieser Produkte im Pflichtenheft festgehalten sein dürfte, was der primäre Einsatzweck ist und welche spezifischen Eigenschaften damit einhergehen.


    Bei eher universelleren Geräten wird man dann ggfs. mehr Optionen zur Verfügung stellen (diverse Autokalibrierungen, mitunter einen variablen Hysteresefaktor - da ist mir aber kein Gerät bekannt, bei dem man das Geräteseitig eimnstellen könnte, ich kenne das nur bei PC-Software und Apps - , etc.).


    Man muss halt für das verwendete Gerät ein Gefühl bekommen, dann kann man sich m.E. gut auf die Gegebenheiten einstellen. Bei Parallelaufzeichnungen, querbeet durch die Hersteller, wird man aber sicherlich weiterhin die ein oder andere Überraschung erleben.

  • Falls das jetzt dem TE zu weit geht, bitte melden.

    Ralphie : Tatsächlich lassen sich bei Twonav Geräten auch noch Filter auf die Höhenmessung legen. Wir haben die Wahl zwischen exponentiellen Filter (mit einstellbarem Exponential Alpha Wert) oder einem Kalman Filter (mit einstellbarem Meas Error und Q Varianz Wert). Das ist aber völlig undokumentiert und ich bin da zu unwissend, um das für mich gut einzustellen, daher lasse ich den Filter ausgeschaltet.

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  • Falls das jetzt dem TE zu weit geht, bitte melden.

    Ralphie : Tatsächlich lassen sich bei Twonav Geräten auch noch Filter auf die Höhenmessung legen. Wir haben die Wahl zwischen exponentiellen Filter (mit einstellbarem Exponential Alpha Wert) oder einem Kalman Filter (mit einstellbarem Meas Error und Q Varianz Wert). Das ist aber völlig undokumentiert und ich bin da zu unwissend, um das für mich gut einzustellen, daher lasse ich den Filter ausgeschaltet.

    Ich will das Thema jetzt auch nicht überstrapazieren, weil wir wirklich Gefahr laufen, das alles auf eine Metaebene zu verlagern.


    Anbei noch zwei Links (nur der allgemeinen Information wegen).


    Vielleicht kann sich noch jemand an Klaus Bechtold erinnern? (Er war der geniale Kopf hinter der GPSies Plattform, die es leider nicht mehr gibt, aber uns Freunden der GPS Tourenplanungen sicherlich Jahre lang sehr gute Dienste geleistet hat und die bestimmt noch viele User kennen). Klaus hatte sich dem Thema auch einige Mal angenommen, am Ende dann aber auch wieder einen etwas einfacheren - oder besser gesagt pragmatischeren - Ansatz verfolgt. Geht aber wahrscheinlich etwas in die gleiche Richtung, die Twonav eingeschlagen hat, wenn ich das richtig einschätze, daher poste ich die beiden Links.


    Die Links sind leider nur noch über https://web.archive.org/ einsehbar, da sein Blog nicht mehr existiert.


    Neue Methode zur Berechnung der Höhenmeter

    GPSies Blog
    konvertieren nach Google Earth (KML, KMZ), Google Maps directions (XML, JSON), PCX5 (tracks, waypoints), GPX (tracks, routes, waypoints), GPX Garmin…
    web.archive.org