Höhenmessung basierend auf GPS-Daten

Aktuell werden verstärkt Pulsmessgeräte ohne barometrischen Höhenmesser angeboten; als Ersatz enthalten diese Geräte einen GPS-Empfänger. Man benötigt jedoch eine Software, um die Aktivität rückwirkend mit Höhendaten anzureichern. pulsmagic stellt die Anreicherungsfunktion bereit.

Für den späteren Vergleich mit der GPS-Höhenmessung ist eine Nachjustierung der Ausgangshöhe, der Endhöhe, der maximalen Höhe und der minimalen Höhe zu empfehlen. Dabei werden falsch eingestellte Ausgangshöhen angepasst und damit auch - durch Angleichung der Endhöhe, des höchsten Punktes und des tiefsten Punktes – Luftdruckschwankungen ausgeglichen. Dies kann mit Hilfe des in pulsmagic integrierten Duplikat-Assistenten erfolgen. Als Referenz dient die Höhenprofildarstellung von Google Earth.

Höhenprofile im Vergleich

Wenn kein barometrischer Höhenmesser verfügbar ist, kann man mit Hilfe der GPS-Koordinaten die Höhe näherungsweise bestimmen.
Im Rahmen der Space Shuttle Mission Endeavour (Shuttle Radar Topography Mission = SRTM) im Februar 2000 wurde ein Großteil des Höhenprofils der Erde vermessen. So wurde über Europa ein Raster von 90 m x 90 m gelegt. Für jede dieser Kacheln ist die durchschnittliche Höhe bekannt. Diese Angaben wurden im Lauf der Zeit korrigiert und stehen nun unter dem Begriff SRTM3 Level 2 zur Verfügung.
Durch die grobe Rasterung und durch mögliche Ungenauigkeiten beim Empfang des GPS-Signals (Empfangsschwäche im Wald, bei schlechtem Wetter usw.) entsteht ein mehr oder weniger starkes Rauschen (Oszillation). Dies kann dazu führen, dass eine längere Fahrt auf ebener Strecke einen kumulierten Anstieg von mehreren hundert Höhenmetern aufweisen kann. Weiters erkennt man, dass die GPS-Höhenangaben nicht immer der Realität (barometrischen Höhenmessung) entsprechen. Zum Teil wurden solche Störungen durch eine Korrektur der SRTM3 Daten behoben.

Wie versucht pulsmagic, dieses Problem zu lösen?
In einem ersten Korrekturschritt wird über alle Höhenpunkte ein ‚Tuch‘ zur Glättung gelegt - damit werden grobe Höhensprünge ausgefiltert. Trotzdem ist die ausgewiesene Höhendifferenz von 1.513 m noch immer nicht brauchbar. Das Grundrauschen ist immer noch zu groß. Ein zusätzlich angewandter Glättungsalgorithmus versucht, auch diese Störung zu reduzieren.
In der aktuellen Version von pulsmagic können Touren, für die GPS-Koordinaten, jedoch keine Höhenmessung vorliegen, mit Höhendaten angereichert werden. Dafür darf die Spalte ALT (Altitude, Höhe) in der Tabelle kein Häkchen aufweisen. Gleichzeitig müssen jedoch GPS-Koordinaten verfügbar sein (dies wird durch ein Häkchen in der Spalte GPS signalisiert).
Unter o. a. Bedingungen kann eine ausgewählte Tour über die Schaltfläche ‚GPS Höhendaten‘ unter der Tabelle mit Höhendaten angereichert werden.
Im Hintergrund werden zunächst alle GPS-Koordinaten gelesen, um die erforderlichen SRTM3-Kacheln zu bestimmen. Falls diese Kacheln noch nie benötigt wurden, werden diese automatisch heruntergeladen und im pulsmagic Datenverzeichnis abgelegt. Für diesen Vorgang benötigt man einen Zugang zum Internet. Der Download einer SRTM3 Kachel aus dem Internet (rund 2 MB pro Kachel) kann, je nach Internetverbindung, einige Zeit in Anspruch nehmen (den Vorgang nicht unterbrechen!). Wenn man immer in derselben Region unterwegs ist (z. B. zu Hause), wird die SRTM3 Kachel nur beim ersten Mal heruntergeladen, in der Folge kann dann direkt im pulsmagic-Datenverzeichnis darauf zugegriffen werden.

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