[Talk-de] Nachteil barometrischer HXhenmesser // Re: LKW-Routing (TV-Bericht)

[Torsten Leistikow]

Um mal die theoretische Diskussion um die Hoehenmessung mit ein paar
Daten aus der Praxis zu untermauern, habe ich mal ein paar Profile ins
Wiki geladen:

A1:
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Image:Height_profile_gps_original.png

B1:
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Image:Height_profile_barometer_original.png

Die Profile stammen von zwei Fahrradtouren, leider nicht komplett die
identische Strecke aber immerhin sehr aehnlich.

Fahrt A ist mit einem Garmin Edge205 aufgezeichnet worden, ein GPS
Empfaenger ohne extra Hoehenmesser.

Fahrt B ist mit einem Garmin Vista Hcx aufgezeichnet worden, ein GPS
Empfaenger mit eingebauten barometrischen Hoehenmesser.

Zum Vergleich am interessantesten sind sicher die 15km Flachstrecke, die
sowohl auf dem Hin- wie auf dem Rueckweg gefahren wurden. Um die
Aufzeichnungen besser bewerten zu koennen, gibt es hier die Profile, die
die Top50-Karten fuer die gefahrenen Strecken liefern.

A2:
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Image:Height_profile_gps_map.png

B2:
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Image:Height_profile_barometer_map.png

Wie man sehen kann, sind die Flachstueck wirklich ganz schoen flach.

Die barometrische Messung B1 gibt das auch ganz gut wieder, sie schwankt
in dem Abschnitt etwa um 1-2m. Der eine kurze Spitze, die im Flachstueck
sowohl auf dem Hinweg als auch auf dem Rueckweg zu sehen ist, gehoert da
wirklich hin, da geht es leicht erhoeht ueber eine Bruecke. Da ist die
barometrische Messung also sogar besser als die Kartendaten.

Die reine GPS-Hoehenmessung ist dagegen deutlich ungenauer, die
gemessene Hoehe schwankt auf dem Flachstueck um etwa 5-10m. Das klingt
erstmal nicht dramatisch, nur sind auf dem Stueck auch ideale GPS
Bedingung. Der Weg fuehrt ueber freie Feldwege, wo keine Berge, Waelder
oder Hochhaeuser den Empfang stoeren. Wenn der GPS-Empfang schlechter
ist, dann hat man auch ganz schnell mal 50m und mehr Fehler in der
GPS-Hoehenmessung.

In dem Profil B1 kann man auch gut die Drift des barometrischen
Hoehenmessers sehen. Auf dieser etwa 4,5-stuendigen Radtour betraegt sie
zwischen Anfang- und Endpunkt  8m, die offensichtlich auch nicht durch
das GPS-Signal kompensiert werden. Wie sollten sie auch, die Stoerung
des GPS-Signals ist ja in der selben Groessenordnung.
Interessante Beobachtung ist auch, dass im Profil A1 ebenfalls eine
Drift zu erkennen ist. Keine Ahnung, wo die bei der reinen GPS-Messung
her kommt. Das ist aber kein Einzelfall, diese Hoehendrift-Drift findet
sich regelmaessig in meinen GPS Aufzeichnungen.

Bei der barometrischen Messung habe ich am Anfang die Hoehe nicht sauber
kalibriert, bereits der Startwert weicht um 5m vom Kartenwert ab, der
Endwert weist aufgrund der Drift 13m Differenz zum Kartenwert auf.

Ich habe die Hoehendaten dann so korregiert, dass Anfangs- und Endwert
den Kartenwerten entsprechen, dazwischen habe ich eine zeitlich
konstante Drift angesetzt. Die selbe Korrektur habe ich auch auf die
reinen GPS-Daten angewandt.

A3:
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Image:Height_profile_gps_corrected.png

B3:
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Image:Height_profile_barometer_corrected.png

Bei den reine GPS-Werten A3 bringt diese Korrektur erwartungsgemaess
keine Verbesserung. Wie sollte sie auch, denn es liegt ja kein
systematischer Fehler vor, sondern die Werte sind zufaellig gestoert.

Bei den barometrisch gemessenen Werten bringt diese Korrektur schon
wesentlich mehr. Soweit man das Beurteilen kann, sollten die Hoehenwerte
durchgaengig innerhalb von ein paar Metern der Kartenwerte liegen. In
meinen Augen ein durchaus akzeptables Ergebnis fuer eine doch recht
lange Aufzeichnung.
Fuer kuerzere Aufzeichnungen (zwischendurch abgleichen mit Sollwerten)
kann man entsprechend bessere Ergebnisse erwarten.

Gruss
Torsten