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Höhenmeterberechnung dubios/falsch?

• next2you, 31.07.2023, 20:43 Uhr
  Hallo,
  
  plane gerade mit Tourenplaner 1.3.2. Mir ist aufgefallen dass die Höhenmeterberechnung so nicht immer stimmt. 
  * Sterzing Jaufenpass, laut QD Website 1150HM (ca) mit Tourenplaner sinds dann 1261 HM
  * Volders (Parkplatz Volders Kirche) über Tulfes an den Brenner, 1305HM laut Tourenplaner. Der Brenner ist auf ca 1400, Volders auf 550, macht 850 plus ein bisschen hoch und runter evtl. 1000 aber sicher keine 1305.
  * Innsbruck (Amras) dann Aldrans, dann Brenner, Laut QD Paesseauffahrt 800HM, laut Tourenplaner 1131 HM.
  
  Ist das ein Bug/Feature, benutz ich was falsch, evtl. weils die Mac Version ist? Da ich den QD Tourenplaner auch gerne für meine Westalpentour nehmen würde, bin ich jetzt irritiert, dass er mir so viele HM zu viel ausspuckt. Meine Java Version ist OpenJDK Runtime Environment Temurin-17.0.4+8 (build 17.0.4+8)
  
  Evtl. könnte ja jemand die Strecken auf seiner Tourenplaner version ausprobieren? 
  
  Bis dann
  
  Christian
• Uwe, 31.07.2023, 21:04 Uhr
  Hallo Christian!
  
  Ich habe jetzt nur mal den Jaufenpass nachgestellt und den Fehler gefunden. Da ist eine korrupte Zeile in den Daten des Wegabschnitts: ID 110467 Zeile 72 hat einen Höhensprung von 112,5 m. Das ist bestimmt ein Job für Ulf und sein Team?
  
  Dadurch hast du natürlich eine Fehlberechnung. So etwas kommt vor, dass das GPS-Gerät bei der Aufzeichnung einer Strecke "hustet" und einen Peak aufzeichnet. Wenn man selbst ziemlich pingelig die Aufzeichnungen aufbereitet und an das Tourenplanerteam sendet, sollte man solche Fehler eliminieren. Aber trotzdem kann so etwas auch mal durchgehen. Und nicht jeder User bereitet seine Daten selbst auf und von denen, die es tun, ist vermutlich nicht jeder mit der Profilbereinigung vertraut und dann ist es auch noch sehr zeitaufwändig, es richtig pingelig zu machen.
  
  Daher vermute ich mal, dass die anderen Stellen, die du erwähnst, ähnliche Käfer haben.
  
  Das hat übrigens nichts mit der TP-Version zu tun, da alle Versionen mit denselben Kartendaten arbeiten.
  
  Viele Grüße, Uwe
• next2you, 31.07.2023, 21:13 Uhr
  Vielen Dank, dann weiss ich Bescheid und werde in Zukunft die Daten mit den bekannten HM von den Pässen etwas abgleichen. Sonst werden ja die Touren zu flach :-)
• usrusr, 01.08.2023, 00:58 Uhr 01.08.2023, 01:02 Uhr
  Die Pässewebsite nennt die Höhendifferenz, der Tourenplaner summiert auch die ganzen kleinen Wellen am Weg. Die Römerstraße am Brenner ist voller kleiner und auch nicht ganz so kleiner Gegenabfahrten, da kommt wirklich einiges zusammen. Bis Matrei fährt man tatsächlich deutlich mehr bergab als man es auf 20 km einer einer dieser "1000 Hm auf 100 km" Touren im hügeligen Flachland tun würde. Vom Eiskanal bis Matrei hat man eine Höhendifferenz von ziemlich genau null, kommt aber bei weniger als 15 km auf über 300 Hm Wellen.
  
  Hier und da sind sicherlich auch ein paar Messfehler dabei (die TP-Daten sind jeweils die Werte aus einer Beispielaufzeichnung, nicht zB aus mehreren Aufzeichnungen gemittelt), aber das entspricht eben ungefähr dem was man am Ende des Tages auf dem Garmin stehen hat, nicht dem was man ermitteln würde wenn man die Tiefpunkte im Tal nachschlägt und mit den Zahlen auf den Passschildern verrechnet. Falsch ist weder das eine Verfahren noch das andere, aber wenn man das eine gewohnt ist und dann plötzlich Zahlen vom anderen in die Hand bekommt ist es natürlich von Vorteil wenn man vorher bemerkt dass die Zahlen nicht direkt vergleichbar sind.
• next2you, 03.08.2023, 14:12 Uhr
  Danke für die Erklärung, ja mit der Fahrt über Ebenwald kommt schon was zusammen hab ich gestern gemerkt :-). Das auf und ab bringt doch recht viele HM auf den Garmin. 
• Uwe, 03.08.2023, 16:17 Uhr auf next2you
  Hallo Christian!
  
  Den Fehler vom Jaufenpass habe ich soeben exportiert, bereinigt und an das GPS-Postfach hochgeladen. Da sollte in den nächsten Tagen nach einem Kartenupdate der Fehler weg sein.
  
  Die beiden anderen bemängelten Strecken kann ich so nicht nachstellen. Dafür müsste ich exakt deine Planung nachklicken und darin den Fehler, sofern es auch so eine Ursache ist, finden und dann bereinigen. Manchmal ist es nur eine kurze Verbindung zwischen zwei Punkten, die so einen Bug haben. Und nicht immer kann man so wie am Jaufenpass, ohne neue Rohdaten zu besitzen, den Fehler finden und weg klicken. Da kenne ich einen Hügel, den ich hier nicht verraten werde, an dem habe ich mir schon die Finger wund gebastelt und es ist nichts dabei heraus gekommen, was die Menschheit weiter bringt ;-) Stichwort Tunnelpassagen. Da sind die Rohdaten immer schlecht, weil man im Loch den Empfang verliert und man könnte solche Fehler nur bereinigen, wenn man selbst gerade vor Ort war und man seinen eigenen frischen Datenmüll aufbereitet.
  
  Viele Grüße, Uwe
• Nachtrenner, 04.08.2023, 12:19 Uhr
  Hallo, was man auch im Auge haben muß, ist die Luftdruckentwicklung während der Tour. Steigt der Luftdruck, fallen die Anstiege um einige m niedriger aus. Ist mir erst am Sonntag passiert, nach einer letzten Schauerstaffel stieg der Luftdruck ziemlich stark an und mir fehlten schon beim ersten Anstieg auf 300 Hm etwa 20 davon, so zog sich das die nächsten Stunden über die folgenden vier Anstiege hin weiter, am Ende fehlten bestimmt an die 80 Hm. Das gleiche gilt natürlich auch bei fallendem Luftdruck kurz vor Eintreffen einer Schlechtwetterfront, da werden die Anstiege " länger" um einige Hm je nach Länge des Anstieges und dem Ausmass des Luftdruckabfalles. Deswegen auf der Tour ab und zu mal, wenn man kann mit fest vermessenen Punkten vergleichen und eventuell die Höhe am Radcomputer nachführen. Wenn man es denn so genau haben will, bzw die Daten für den TP nutzen will. Aber Vorsicht, wenn man das Stück Weg, an dem man die Korrektur vorgenommen hat, zur Aufbereitung von Profilen nehmen will, ist so ein Korrektursprung natürlich Mist. Höhenangaben bei qd sind nicht sakrosankt, wenn man eine bessere Aufzeichnung, als die vorhandene hat, kann man die hier einschicken mit der Bemerkung, das die bisherigen nicht ganz der Realität entsprechen und man bessere hat. Wenn man das mit dem Hinweis auf offiziell vermessene Punkte aus Karten der Landesvermessung garnieren kann um so besser.
  
  Gruß Rainer
• Uwe, 04.08.2023, 13:50 Uhr auf Nachtrenner
  Hallo Rainer!
  
  Wenn man davon ausgeht, dass bei der Tour etwas für die Aufbereitung für den Tourenplaner abfallen wird, sollte man unterwegs keine Korrekturen machen. Den Startpunkt möglichst sauber einstellen und am Ende der Tour getrost mal nachsehen, wieviel die Höhe weggelaufen ist. Denn bei den  Strecken unterwegs sind die absoluten Höhen unwichtiger als die relativen Veränderungen der Höhe unterwegs. Die Knotenpunkte werden in der Regel einigermaßen passend implementiert und sofern man neue Knoten anlegt, kann man natürlich auch auf einen eventuell vorhandenen Höhenoffset hinweisen bei der Einsendung. Die Wege zwischen den Knoten werden wohl demnach nicht nur an den Knoten auf die passende Höhe "gebogen", sondern über den gesamten Wegabschnitt nachgerechnet.
  
  Fatal sind im Planungsergebnis aber Peaks in der Höhenmessung, die je nach Gerät recht häufig vorkommen können. Ich habe keine Ahnung, wie sie entstehen, weiß aber, wie sie im Track aussehen. Die sollte man aus dem Profil entfernen, wenn man Daten aufbereitet. Ist aus der Ferne nicht einfach zu erklären, aber wenn man es kennt, nur wenige Klicks.
  
  In den oben genannten Beispielen war für mich ja nur Fall 1 einfach zu finden. Da war ein Peak aus der Aufzeichnung nicht bereinigt. Ist letztendlich nur eine Zeile aus den Rohdaten, die man löschen musste. Das Update ist schon durch und wenn du jetzt den Jaufenpass abklickst, hast du ein anderes Ergebnis als neulich. Im Profil ist der Fehler übrigens nicht aufgefallen, da es nur um genau einen Punkt ging und die Zahlen an der Passbeschreibung waren wohl nicht aus dem Profil erzeugt. Die sind nämlich auch quasi richtig. Da ich noch ein paar kleine Peaks entfernt habe, sind die genauen Zahlen sogar noch etwas geringer als die im Pässelexikon, aber dafür mache ich jetzt kein Fass auf. Um reine Peaks zu finden, muss man die Strecke übrigens auch nie gefahren sein, denn sie sind immer unlogisch, was Höhe und Steigung angeht.
  
  Für meinen morgen beginnenden Urlaub in der Schweiz habe ich auch schon zwei Strecken mit Fehlern gelistet, die nicht nur einfache Peaks haben, sondern andere offensichtliche Fehler, die ich aber nicht einfach bereinigen kann ohne frische Rohdaten. Da sind auch die Profile fehlerhaft und ich mache nachher an beiden Pässen ein entsprechendes Fass auf, um es in Ordnung zu bringen. Aber keine Sorge, meine Motivation, die entsprechenden Hügel zu besuchen, ist nicht der Bessermachmodus, sondern das Interesse an der Gegend und an der Radelei ;-)
  
  Viele Grüße, Uwe
• usrusr, 04.08.2023, 14:45 Uhr
  Was für ein Gerät hast du dabei benutzt? Aktuelle Garmins (und vmtl auch andere halbwegs taugliche GPS-Geräte, sowie viele Garmins die man schon lange nicht mehr als "aktuell" bezeichnen würde) beobachten intern die barometrische Höhe und die GPS-Höhe parallel: die GPS-Höhe ist dabei in der Einzelmessung ziemlich ungenau (in der Vertikalen bietet Satellitenortung deutlich weniger Präzision als in der Horizontalen, das hat sehr einfache geometrische Gründe), aber über mehrere Minuten betrachtet ist die zufällige Abweichung sehr gleichmäßig auf "zu hoch, zu tief" verteilt, die durschnittliche Abweichung von der tatsächlichen Höhe ist sehr nahe null. Wenn also die barometrische Höhe (die von Minute zu Minute extrem genau ist) sich wetterbedingt verschiebt erkennt das Gerät das daran dass sich die durchschnittlichen Abweichung zwischen Barometrie und Satellitenortung über die letzten x Minute nicht mehr null ist und justiert die Luftdruckreferenz automatisch nach. Praktischerweise funktioniert dieses Verfahren auch wunderbar in Bewegung, weil die tatsächliche Höhe in der Formel für die Abweichung zwischen GPS und Barometrie nicht vorkommt.
  
  In den Quäldich-Daten sind die Höhen an den Endpunkten in der Regel aber sowieso auf Daten aus anderen Quellen geradegezogen, oder zumindest auf einen Kompromiss zwischen verschiedenen Messungen (Kreuzungspunkte). Allerdings scheint das Korrekturverfahren für den Bereich dazwischen bzw Übergänge nicht einheitlich zu sein: meistens wirklich sehr gut, aber es existieren leider auch weniger gute Beispiele (historisch bedingt, oder vielleicht durch gut gemeinte aber nicht wirklich zielführende Voraufbereitung).
• Uwe, 04.08.2023, 15:56 Uhr auf usrusr
  Hallo Ulf!
  
  Ich benutze aktuell einen Garmin GPSmap66s. Bis vor wenigen Wochen noch ein Vormodell GPSma64s. In beiden Fällen benutze ich die reine Barometermessung ohne GPS-Abgleich (kann man in beiden Geräten auswählen).
  
  Nicht nur in meinen Aufzeichnungen, sondern von bisher allen Geräten, wo ich Aufzeichnungen zum Aufbereiten bekommen habe, gibt es solche Peaks. Da ist dann einfach mal eine Zeile im Datensatz innerhalb weniger Meter Strecke z.B. 100 m zu hoch oder zu tief und die nächste Zeile nach wenigen Metern ist wieder richtig. Im Bearbeitungsmodus im Tourenplaner hat man ja die Möglichkeit, die Höhen anzusehen und z.B. einzelne Zeilen heraus zu löschen. Dann fliegen diese Peaks raus und das Profil wird dadurch harmonischer. Und genau so ein Ding hatte es am Jaufenpass. Die Aufzeichnung stammte ohnehin nicht von mir, sondern war schon seit Jahr und Tag im Wegenetz enthalten. Ich habe nur einfach den Abschnitt als Tour geplant, als GPX eportiert und dann im Bearbeitungsmodus angesehen / nachbearbeitet und wieder neu ans Postfach verschickt. Das ist nicht das erste Mal, dass ich auf diese Art und Weise Fehler beseitigt habe. Wahrscheinlich war es sogar noch vor deiner Zeit als TP-Admin, dass ich mal über lange Zeit Daten (vor 10 Jahren vielleicht) aus dem Postfach zugeschickt bekam, um sie aufzubereiten. So sind schätzungsweise außer meinen eigenen < 10000 km noch ein mehrfaches davon durch meine Finger gegangen, die ich zur Aufbereitung hatte. Jedenfalls sollte man nicht unbedingt in diesen Höhendaten herumschreiben, was zwar gehen würde, aber dann wirklich komische Sachen erzeugt. Einzelne fehlerhafte Zeilen kann man aber getrost entfernen. Übrigens benutze ich schon deshalb keine automatische Höhenkorektur per GPS, weil es in Strecken mit Empfangsschwächen, also in Schluchten, Tunnels und an Steilhängen entlang zu deutlichen Fehlern führt. Da lösche ich lieber nachher alle Höhen aus dem Bereich des Tunnels und habe so ein Profil, welches nicht kreuz und quer springt, sondern einfach eine Gerade bildet, auch in der Höhe.
  
  Viele Grüße, Uwe
• bruckner13, 05.08.2023, 11:43 Uhr 05.08.2023, 11:47 Uhr auf usrusr
  Hi Ulf,
  
  ich habe -außer meiner Rumradlerei- keine Feldversuche mit Fahrradnavis gemacht, aber dennoch:
  
  Die in der Praxis mit GPS ermittelten Höhen sind keineswegs statistisch verteilt zu hoch und zu tief. Das Mittel aus 50 hintereinander durchgeführten Messungen ist also keineswegs fehlerfrei.
  
  GPS funktioniert auf freien Flächen gut. In Städten mit hoher Bebauung, im Wald, an steilen Hängen/Felswänden, etc. kann man die GPS-Höhen ohne unabhängige Plausibilitätsprüfungen zu nichts Verlässlichem verwenden.
  
  Nutzen die Navis neben GPS und Glonass zusätzlich noch die Galileo und Beidou Satelliten, sieht die Sache besser, aber bestimmt noch nicht gut aus, weil sich "Abschattungen" (fehlende Satelliten in bestimmten Richtungen) in gleicher Weise auf alle Systeme auswirken. Eine fortlaufende, automatische Anpassung der barometrischen Höhen an die GPS-Höhen würde/wird oft zu seltsamen Ergebnissen führen. 
• Martin K, 05.08.2023, 12:32 Uhr
  Ich bin auch skeptisch, ob Garmin so eine automatische Anpassung implementiert hat. Zumindest steht nix davon auf den Support Seiten und es würde womöglich doch zu seltsamen Effekten führen.
  
  https://support.garmin.com/de-DE/?faq=sFMkjQFdnZ99DcunfAue66
• Uwe, 05.08.2023, 13:08 Uhr 05.08.2023, 13:15 Uhr auf Martin K
  Hallo Martin!
  
  Bei meinem Garmin GPSmap66s (und vorher beim 64er auch) gibt es die Funktion im Höhenmessermenu "Auto-Kalibrierung". Die kann "Aus" "Einmal" und "Fortlaufend". "Aus" muss ich einmal von Hand die Referenzhöhe eintippen und übernehmen, "Einmal" habe ich nicht getestet, das wird wohl die einmalige Einstellung aus dem GPS-Signal sein, und "Fortlaufend" habe ich auch nicht getestet, das wird aber wohl die gemeinte Vorgehensweise sein. An irgend einer Stelle kann man wohl auch die barometrische Messung abschalten, aber genau dafür habe ich dieses Gerät gekauft, um ordentliche Höhenverläufe zu bekommen. Damals beim Edge 705 konnte man meiner Erinnerung nach keine Starthöhe einstellen und musste vor einer Aufzeichnung das Gerät etwas in der Ecke liegen lassen, um die richtige Höhe zu finden.
  
  Viele Grüße, Uwe
  
  Übrigens wird in dem verlinkten Artikel von einer Barometeröffnung geschrieben. Klar, dass es sie irgendwo gibt / geben muss, aber ich weiß nicht, wo sie bei meinem Backstein versteckt ist. Beim Edge 705 dazumal konnte es bei Regen passieren, dass ein Tropfen dran hing und der Gerät Mist misst.
  
  Wer misst, misst Mist, wer viel misst, misst viel Mist. Übrigens verdiene ich mit diesem Mist meinen Lebensunterhalt, nicht mit Höhenmessung, aber mit Messungen und Mist, der gemessen wird.
• Martin K, 05.08.2023, 13:40 Uhr 05.08.2023, 13:41 Uhr
  Ja gut, die größeren Garmins machen das also
  
  Mein Link bezieht sich auf die Edge Serie, die als Radcomputer weit verbreitet ist.
  
  Bei Regen habe ich es mit einem solchen leider schon öfter erlebt, dass das Barometer versagt. Ansonsten bin ich aber zufrieden. Vor allem scheint mir Garmin bei der Aufsummierung recht großzügig zu sein. Da freut sich der Bergradler ;-) ... beim Vergleich mit Kollegen nach einer Gruppenfahrt staune ich regelmäßig über die z.T. großen Unterschiede. Das allein zeigt ja schon, dass man nicht allzuviel Genauigkeit erwarten darf.
• usrusr, 05.08.2023, 15:00 Uhr
  "Automatische Höhenkorrektur per GPS" (wie es zB von Strava angeboten wird, für Tage an denen man Totalausfall bei der Höhenmessung hatte) und laufende Nachkalibrierung mit Hilfe von GPS sind zwei völlig unterschiedliche Dinge:
  
  Das eine verwirft die barometrischen Daten und ersetzt sie durch das was zum 2D-Koordinatenpaar in einem DEM nachgeschlagen werden kann (DEM: digitales Höhenraster, so wie es zB Routenplaner wie Komoot bei der Planung verwenden). Das ist bereits dann ziemlich falsch wenn man mit perfektem Satellitensignal an einem Steilhang entlangfährt: drei Meter weiter links liefert das Höhenraster einen ganz anderen Wert als drei Meter weiter rechts, dass die Straße dazwischen eben ist weiss das Höhenraster nicht. Und wenn dann schlechter Empfang dazukommt wird's richtig wild, also dort wo man gerade so ein schlechtes Signal bekommt statt gar keins (gar keins wäre für diese Zwecke natürlich das geringere Übel) und auf Brücken glaubt das System dann dass man in die Schlucht abgefahren wäre und auf der anderen Seite wieder hoch. Nützlich kann das trotzdem sein, nämlich dann wenn man wegen Regen überhaupt keine Höhendaten mehr hat. Aber für mehr als "ich bin heute mehr als 2000 Höhenmeter gefahren und weniger als 3000" reicht das nicht, diese Daten sind schlechter als das was ein 08/15-Routenplaner im Vorfeld ausspucken würde. Für unsere Zwecke hier wäre das natürlich vollkommen ungeeignet.
  
  Das andere beobachtet die Abweichung zwischen der (für sich betrachtet sehr ungenauen) Höhenangabe aus dem GPS-Signal, ohne sich um irgendwelche Höhenraster zu kümmern, und bildet über einen längeren Zeitraum den Durchschnitt dieser Abweichung. Damit kann dann der Referenzluftdruck für das Barometer nachjustiert werden und wenn man am Ende des Tages zurück zum Startpunkt kommt hat man nur wenige Meter Abweichung egal was das Wetter zwischenzeitlich getrieben hat. Eine Tunneldurchfahrt kann das nicht wirklich durcheinanderbringen, jedenfalls so lange man nicht auf die Idee kommt eine längere Pause im Portalbereich zu machen. Wenn die mitlaufende Nachkalibrierung so schnell auf Abweichungen reagieren würde dass ein Tunnel stört dann hätte man ja bei wegen Regen blockertem Barometer ein mit wenigen Minuten Verzögerung hinterherhinkendes "Nachkalibrierungssignal" vom GPS in der Aufzeichnung anstelle des charakteristischen Totalausfalls.
  
  Gut möglich dass der GPSmap das Verfahren "dann gucke ich eben in meinem Kartenmaterial nach" auch mit Bordmitteln unterstützt, von der Benutzung würde ich aber ebenfalls klar abraten da das in Edge-Nutzer kennen das nur als Nachbearbeitungsoption. Edge machen die kontinuierliche Nachkalibrierung, ist auch gar nicht deaktivierbar (Höhenraster hätten sie, zumindest ein grobes, aber das wird nur für Planung verwendet und um auf der Karte die Höhe anzeigen zu können).
  
  Punktuelle Ausreisser sind aber natürlich sowieso etwas völlig anderes, wenn die häufiger vorkommen (woher kommen die? Aufenthalt im Windkanalsog eines LKW? Tieffliegende Kamerahubschrauber?) wäre es sicherlich nicht das dümmste beim Import einen gewissen Plausibilitätsschwelwert festzulegen und diese Stellen dann nicht mittels Glättung ein wenig zu besänftigen sondern (wie von dir beschrieben) komplett auszublenden und zwischen davor und danach zu interpolieren (bin mir nicht sicher ob es das nicht vielleicht schon gibt, womöglich müsste man lediglich einen vorhandenen Schwellwert anpassen). Die Ausreisser auf die ich mich am Ende des letzten Beitrags bezogen hatte waren übrigens klar Fälle bei denen eine Angleichung auf die Höhe des angrenzenden Knotenpunktes komprimiert auf den letzten paar hundert Metern erfolgt war statt einfach linear zwichen Anfang und Ende zu interpolieren, ganz im Sinne von "bei den Strecken unterwegs sind die absoluten Höhen unwichtiger als die relativen Veränderungen"

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