Genauigkeit Hoehenmessung GPS Smartphone

Da mir mein Handy hier in SFO staendig erzaehlt, dass ich mich gerade unter Wasser aufhalte, wuerde mich mal interessieren, wie Euere Erfahreungen mit der Hoehenbestimmung bei den Smartphones sind.
Ist der Fehler dann ein reiner Offsetfehler oder geht das spaeter prozentual mit in die Tageshoehenmeter ein? Ich vermute eher Erstes.
Leider habe ich meinen Fahrradcomputer zu Hause gelassen. Der ist zwar luftdruckbedingt auch nicht eben genau, aber ich vermisse ihn ein wenig als Vergleichsmedium.

Gruss
Brit

GPS als Höhenmesser kann man vergessen. Ist äußerst ungenau. Genau deshalb haben viele Garmin Geräte zusätzlich einen barometrischen Höhenmesser. Wäre die GPS Höhenmessung hinreichend genau könnte man darauf verzichten.
Grüße

Bedeutet San Francisco Airport oder nur die Stadt?

Wie jemand schon sagte, GPS ist je zugestellter die Gegend, um so unbrauchbarer.

Wenn Du den Airport meinst, hier in Frankfurt lese ich immer wieder, dass Leute sogar mit den Garmins höhere Abweichnungen in bestimmten Gegenden um den Flughafen haben.

Das andere Problem ist, wie wird das GPS ausgewertet. Bei meinem Telephontyp ist anderen schon zu ihrer großen Verwunderung aufgefallen, dass bei gleichzeitig laufenden GPS-Programmen sehr unterschiedliche Angaben für ein und dieselbe Stelle rauskommen.

Die Koordinaten sind sicher eindeutig und für alle Programme gleich. Wenn auf der Karte etwas anderes angezeigt wird kann das an der Kalibrierung der Karte oder am Auslesezeitpunkt liegen.
Grüße

Wir hatten das Thema in den letzten Monaten des öfteren seitenlang besprochen. Leider irritieren die ständigen Werbebotschaften über die angebliche Genauigkeit des GPS-Systems manche Nutzer. Wichtige Punkte in Stichworten:

Die Abweichungen sind GPS-systembedingt vorhanden und werden durch schlechte Empfangsbedingungen und Geräte mit billiger Antenne etwas größer, sind aber bei jedem privat käuflichen GPS-Gerät ähnlich.

Je höher die Anforderungen, desto größer die Abweichung: 2D-Position am festen Standort wird relativ genau. 3D-Position (d.h. mit Höhenangabe) am festen Standort schon weniger genau, aber über die Masse der Messungen noch brauchbar. 2D-Track (2D-Positionen in Bewegung aufgezeichnet) auch brauchbar genau. Aber der 3D-Track (Höhenangaben in Bewegung) wird aus GPS-Signalen immer unbrauchbar, solange keine Zusatzinformationen ausgewertet werden (barometrischer Höhenmesser, digitales Höhenmodell der Karte, Differenzial-GPS aus dem Profibereich). Abweichungen von 25 m beim Höhenwert sind z.B. völlig normal.

Zum Lesen findest Du ausreichend Material u.a. bei kowoma.de Merke: Für eine 3D-Höhenmessung benötigst Du gleichzeitigen, ununterbrochenen, ausgezeichneten Empfang des GPS-Signals von mindestens 4 Satelliten in optimaler (weit auseinanderliegender) Verteilung am Himmel. Dies ist vielleicht kurzzeitig gegeben, niemals aber über einen längeren Zeitraum.
Eventuell verbessert sich die Lage, wenn mehr Satelliten ausgewertet werden können, wie bei neuen Geräten für gleichzeitigen Empfang von GPS und Glonass.

"Prozentual" gehen die Höhenmessfehler nicht ein, sondern wirklich für jeden gemessenen GPS-Impuls mit einer Abweichung in Metern. Manche Programme korrigieren dann statistisch oder mit Filtern nach, aber das ist nur eine Beschönigung der schlechten Messwerte. Die GPS-Software Twonav hat z.B. einen Boots-Modus in dem logischerweise keine Höhenwerte unter null angezeigt werden, da man davon ausgeht, dass sich das Boot immer schön auf der Meeresoberfläche bewegt. Das ist reine Softwareprogrammierung, keine Messung.

Unabhängig davon kann bei manchen GPS-Geräten ein Korrekturwert eingegeben werden. Wenn Dein Gerät in Ruhe stets 50 m weniger Höhe anzeigt, als tatsächlich gegeben, kannst Du 50 m als Höhenkorrektur eintragen, solltest den Korrekturwert aber gelegentlich prüfen.

Auf der Karte wird gar nichts angegeben, sondern die Höhe wird gemessen.

Da ich in einem meiner Programme sogar wählen kann, ob ein bestimmter Algorithmus für die Berechnung der Höhendaten zugeschaltet werden soll, habe ich an der Gleichheit der Auswertung meine Zweifel.

Hallo Brit,
@all

glaubt Ihr wirklich das Eure elektronischen Helferchen, mögen sie heissen wie sie wollen, die maximal möglichen korrekten Daten des GPS-Systems empfangen dürfen/können ?

Wenn ja, dann kommt ja auch bald der Weihnachtsmann


Gruß
Roul

Hallo,
die Berechnung der Position erfolgt über (grob) die Berechnung von Dreiecken. Um eine Position in der Ebene zu bestimmen brauchst Du drei Bezugspunkte (Satelitten) im Dreidimensionalen vier Bezugspunkte um eindeutig zu sein. Ich bekomme bei genau dieser Anzahl an Satelliten auch einen eindeutigen Wert, wenn auch nicht zwangsläufig einen Richtigen. Kommen nun weiter Satelliten hinzu so ist der Wert durch Abweichungen (Meßfehler) nicht mehr eindeutig und die Position muss durch eine Form der Mittelwertbildung gefunden werden. Wie man diesen Mittelwert nun bestimmt ist unklar. Man kann da unterschiedliche sinnvolle und weniger sinnvolle Ansätze haben. Dadurch kommen die Abweichungen zustande. Man kann zum Beispiel Satelliten deren Signal man stark empfängt stärker Werten als ander, oder man kann es sein lassen.
Grüße

Wenn ein militärisches Profi-GPS-Gerät völlig unverfälschte GPS-Signale empfangen kann, wird es trotzdem nicht genau genug für die Höhenmessung. In Flugzeugen verlässt man sich trotz Profi-GPS eben nicht auf die GPS-Höhenangaben, sondern auf den Höhensensoren am Rumpf, Radar und Funk-Leitstrahlen. Ein Landeanflug nach GPS wäre eine absolut sichere Bruchlandung.
Die Landvermesser arbeiten mit GPS deshalb so genau (Zentimeterbereich), weil sie zusätzlich zum GPS-Signal den Vergleichswert einer bekannten Bodenstation auswerten (Differential-GPS) und viele Messungen je Messpunkt auswerten. Nochmal: Das GPS-System und das Glonass-System erlauben prinzipbedingt keine für Radreisen ausreichend genaue Höhenmetermessung.

Da würde mich als bekennendem Bergefahrer dann doch mal interessieren, welche Genauigkeit du bei der Höhenmessung für Radreisen für ausreichend und notwendig hältst.

Mathematisch ist mir das ungefähr klar. Aber warum ist es trotzdem erstrebenswert möglichst viele Satelliten zu haben, wenn mehr als vier das Ergebnis verfälschen?

Du sagt's wahres, abgesehen davon das mir als Radler die Höhenmetermessung on Tour relativ egal ist.

Was der Lage-Orientierung mittels GPS- und GPS-Derivat gestützte Höhenmessung + Sensorik + Vergleichsparameter im nicht-zivilen Bereich angeht, setzt bei hoher Eigengeschwindigkeit des Objektes nicht die ungenaue Datenlage die Grenzen, sondern simpel und einfach die Rechenleistung.

Aber das ist bezogen auf die mit den Fahrrad erreichbaren V-max wohl vernachlässigbar.

Das Versteh ich nicht. Welchen Einfluss hat die Fahrgeschwindigkeit darauf, wenn ich immer in einer festen Zeiteinheit eine neue 3D-Position haben möchte? Dem Sensor ist es egal, wo er sich befindet.

Er meint wohl nicht, dass Garmins GPS Outdoor Geräte ungegeignet sind für die Höhenmessung, sondern, dass GPS/GLONASS-Daten alleine nicht ausreichen. Deshalb ist ja in viele Garmingeräte zusätzlich ein Barometer eingebaut.

VG
Jens

Das Problem ist, dass Du mit vier Satelliten zwar einen eindeutigen Wert bekommst aber keinen richtigen. Wenn Du starke Messfehler bei diesen vier Satelliten hast bekommst Du eine völlig falsche Position, die Du aber eindeutig berechnen kannst. Durch das Mittel über viele Satelliten werden die Auswirkungen der Meßungenauigkeit minimiert.
Grüße

PS: Wenn Du wirklich exakte Werte hast gibt es keinen Unterschied zw. der Positionsbestimmung mit 4 Satelliten und der mit mehr. Es kommt immer genau das gleiche raus. Allein, Du hast keine exakten Werte.

Hallo Henning,

ja Du hast recht. Ich hab mich falsch ausgedrückt. Die Geschwindigkeit des Objektes zum Zeitpunkt der Lagebeurteilung ist, wie Du richtig schreibst, vernachlässigbar. Begrenzend wirkt die Rechenleistung und/oder die Verzögerungszeit die das Steuerungssystem braucht wenn eine Korrektur der Lage des Objektes erforderlich ist.

Und diese Verzögerungszeit dürfte, bei den Parametern die mit einem Fahrrad erreicht werden können, dann doch vernachlässigbar sein. Es sei denn, das Steuerungssystem ist eingeschlafen

Gruß
Roul

Für mein Ego ist die Anzeige einer erstrampelten (oder erschobenen ) Höhe auch nicht wichtig. Allerdings finde ich eine Höhenanzeige deshalb gang nützlich, weil ich bergauf - sofern die Passhöhe bekannt ist - immer ungefähr weiß, wie lange das Leiden noch dauern wird.

Bernd

Ich ergänze nochmal ein Beispiel für 2D-Messung:

Dafür benötigt man mindestens 3 Satelliten. Hat man nur 3, muss man die Position anzeigen, die man aus der Rechnung bekommt. Hat man 4 Satelliten, kann man schon mehrere Positionen bestimmen (123,124,134,234). Wenn ich keine Variante vergessen hab, hat man nun 4 Koordinaten und kann dann über Statistik den Fehler reduzieren. Simpelste Variante wäre wohl der Mittelwert. Je mehr Satelliten man nun hat, desto mehr Koordinaten kann man sich ausrechnen.

Welche Meinung ich habe, ist uninteressant im Sinne der Fragestellung und wurde ebenfalls schon ausführlich hier besprochen. Die Fragestellerin wundert sich, dass ihr GPS ständig eine Höhe unterhalb der Meereshöhe anzeigt. Genaue Werte (tatsächliche Höhe, tatsächlich angezeigter Wert) kennen wir nicht. Diese Abweichung ist GPS-bedingt. Außerdem vermutet die Fragestellerin, der Werte würde die Höhenmeterstatistik "prozentual" verfälschen. Richtig ist, dass die Höhenmeterstatistik aus reinen GPS-Daten völlig unbrauchbar ist. Dass es bessere Möglichkeiten gibt, ist bekannt und mehrfach beschrieben (rein barometrische Höhenmessung, digitales Höhenmodell im 90 m oder 10 m Raster, barometrische Messung mit GPS kombiniert). Ob die Fragestellerin eines der wenigen Smartfones mit barometrischem Höhenmesser verwendet oder eine Software mit digitalem Höhenmodell, wie die GPS-Software konfiguriert ist - all das wissen wir nicht. Die Erwartung an GPS-Geräte, die Höhenangaben seien stets genau, ist falsch.

Ich selbst verwende einen Radcomputer mit barometrischer Höhenmessung, der mir in den meisten Fällen (Extremwetterlagen ausgenommen), einen hinreichend genaue Einschätzung meiner Tagesleistung erlaubt. Geschätzte Abweichung der Höhenmeterstatistik unter 10%. Ich benötige diesen Wert selten. Wirklich nötig war mir das nur in Norwegen, wenn es an die Leistungsgrenzen geht und aus Zeitmangel eine bestimmte Strecke noch absolviert werden musste...
In der Planung verwende ich mangels besserer Alternativen digitale Karten mit Höhenmodell im 90 m Raster. Hier ist die Abweichung größer, aber meist gut kalkulierbar (tendenziell +15 bis +25% Abweichung). Zum Vergleich verschiedener Routenalternativen mehr als ausreichend, insbesondere mit der 3D-Darstellung von CompeGPS Land am PC auch sehr anschaulich.
Reine GPS-Höhenangaben (ohne Barometer, ohne digitales Höhenmodell) sind völliger Unsinn, aber natürlich am GPS abzulesen. Beispiel: Tatsächliche Höhenmeter laut Topokarte 621 Hm, vom GPS summierte Messwerte rund 1500 Hm.

Zur Anzahl der nötigen GPS-Satelliten steht alles bereits bei kowoma.de unter Positionsbestimmung. Dabei ist zur Theorie die Praxis hinzuzufügen: 4 Satelliten in optimaler Geometrie hast Du in der Praxis eben nicht zwangsläufig, wenn das GPS angeblich 12 Satelliten sieht. Darum wären die zusätzlichen Glonass-Signale rein statistisch schon eine Verbesserung. Bei Interesse kann sich jeder die NMEA-Ausgabe des empfangenen Satellitensignals in Textform ansehen. Empfangslücken sind deutlich zu sehen. Fehlerfreie und vollständige Zeilen eher die Ausnahme. Das gute am GPS ist gerade, dass es aus schlechten und schwachen Signalen noch eine sehr ordentliche 2D-Position bestimmen kann, aber eben keine 3D-Position.

Als Ergänzung dazu: Liegt - abgesehen von den anderen Abweichungen - zusätzlich eine ständig gleichbleibende Abweichung des Höhenwertes vor, liegt dies möglicherweise an einer fehlenden Geoid-Korrektur. Vereinfacht dargestellt: Im dümmsten Falle rechnet die GPS-Software damit, dass die Erde eine Kugel ist. Natürlich weicht die Erde von der Kugelform ab. In Deutschland beträgt die Abweichung ca. 47 m. Bessere GPS-Software (wie Twonav) erlaubt, die automatische GPS-Geoid-Korrektur zu aktivieren oder einen manuellen Korrekturwert einzustellen. Lesestoff auch dazu bei kowoma.de - Kartenbezugssysteme.

Hallo,

ich bin auf meinen küstennahen Radreisen in der Emiglia-Romagna ganze Tage mehrere Meter (mein Gamin Oregon zeigte meist um die -5 bis -8 m) unter Meeresniveau geradelt, ohne nass zu werden.
Scheint ein generelles Thema zu sein, stört mich aber auch nicht wirklich. Auffallen tut es ohnehin nur in derart niedrig gelegenen Gegenden und sonst kommt es sowieso nur auf die Veränderungen an.

Hans

Na das erklaert einiges. Ich nutze die Hoehenmessung auf Touren eigentlich nur zur um festzustellen, wie hoch ich inzwischen bin und dachte immer mit einem GPS wird alles besser, da ich oft z.B. nach einer Wolkenbank o.ae. nicht mehr so recht wusste, was ich nun glauben soll.

Informiert hatte ich mich bisher nicht genau, das ist wohl wahr.

@all
Vielen Dank fuer die Info.

Gruss
Brit

Jetzt wüsste ich doch gern, ab wann denn die Höheninformation eine für Radfahrer ausreichende Genauigkeit aufweist. Liegt die erforderliche Exaktheit über oder unter der einer Cruise Missle?

LG Erik

Der Pilot verlässt sich nur bis zu einem gewissen Punkt auf seinen Höhenmesser von dem er meistens 2 unabhängig voneinander funktionierende hat. Ab den "Minimums" MUSS er Sichtkontakt zur Piste (3 Aufeinanderfolgende Landebahnlichter reichen glaube ich auch.)

Zudem gibt es tatsächlich ein GPS Approache der aber eher auf kleineren Airports genutzt wird, lediglich aber lateral.

In Deutschland wird bis 5000ft der Höehnmesser mit QNH, also dem Luftdruck auf Meeresspiegel-Höhe unter annahme der Standartatmosphäre. Oberhalb wird auf Standart Luftdruck (1013hPa oder 2992inHg). Dort heisst es zb auch nicht mehr 12.000 Fuss sondern Flugfläche 120.

Garmin macht es beim GPS 60CSx so das das GPS schaut wie hoch man ist, daraus einen mittelwert berrechnet und den Barometrischen Höhenmesser dementsprechend kalibriert.
Ich selbst hab dann so +-5 Meter.

Das ganze klappt aber nicht im Flieger mit Druckausgleich. Fliegt man zb auf Fl320 (32.000ft oder ca 9.750 Meter) herschen in der Kabine ca 4-5.000 ft.


Bei grösseren Airlinern wird allerdings mit RNAV Navigiert, GPS dient als Backup und zum Koordinaten abgleich der Parkpositionen um das RNAV System zu kalibrieren.

Eine "Cruise Missle" benötigt vermutlich keine besonders genauen Höheninformationen, da sie ihr Ziel ohnehin verfehlen wird, wie der Name ja schon andeutet.

Cruise Missiles hingegen beziehen die wahrscheinlich benötigten sehr genauen Navigationsinformationen aus einer Kombination verschiedener Quellen, wie im verlinkten Wikipedia-Artikel nachzulesen ist. Wäre Satellitennavigation für die erforderliche Genauigkeit ausreichend, würden die anderen Systeme wohl kaum benötigt werden.

Welche Genauigkeit du selbst benötigst, kannst nur du selbst beantworten. Für jemanden mit dem Trainingsstand eines Miguel Indurain oder der "medizinischen Betreuung" einiger anderer Radsportler ist es wahrscheinlich unerheblich, ob eine Steigung nun 621 hm oder 1500 hm aufweist, für mich selbst beispielsweise ist es dies allerdings nicht.

Du hast jetzt leider nicht berichtet, wie weit Du unter 0 bist. Ich habe bei meinem in letzter Zeit zwischen Höhenangabe am Straßenrand und meinem Telephon verglichen. Die Abweichung ist eigentlich so gering, dass das kein Problem sein dürfte.

Übrigens, es gibt keinen "Standart", höchstens eine Standarte.
MfG
Stephan

Du hast einen Tippfehler gefunden. Wie schön

Ich kann dich beruhigen, so ungenau ist die Höhenmessung vom GPS nicht. Ein gut empfangbares GPS-Signal vorausgesetzt. Siehe http://www.gps.gov/technical/ps/2008-SPS-performance-standard.pdf

LG Erik

Bisschen akademisch, die Bemerkung. Typischerweise wird ein ein gewisser Teil der Signale bei Montage eines GPS-Receivers am Fahrrad schon allein durch den Fahrer geblockt. Je weniger Aufrecht der Fahrer sitzt, desto mehr.

Hättest du Hinweise wo sich in dem verlinkten Dokument Informationen über die Genauigkeit von Höhenmessung per GPS verstecken? Ich habe mit der Suchfunktion nur 5 mal das Wort 'Height' finden können und da ging es um voreingestellte Höhen bei festinstallierten Schiffsnavis und Fragen der Abschattung.

Da du es ja gelesen hast, kannst du sicher sagen, wo ungefähr die relevanten Informationen stehen. (Vlt. eine kleine Zusammenfassung für diejenigen die nicht so gut Englisch lesen können?)

Hallo Erik,
die Werte sind zwar schon ein wenig überspitzt. Aber es wurde hier schon mehrfach von Ungenauigkeiten ~50% über eine Etappe berichtet.

Die Frage wie Hoch bin ich gerade ist dagegen schon deutlich genauer. Hier nehme ich immer +-20m an.

"Freundlich" hat doch eben diese Werte als Beispiel etwas weiter oben angeführt. Er wird sich diese Werte wohl nicht aus den Fingern gesogen haben.

OT:


Du hast die Zwinkeremotionsikone nicht gefunden. Schade

Irgendjemand von euch hat die Begriff summiert übersehen. Die Höhenangaben als solche sind als solche nicht so falsch. Wenn man aber dann alle Daten zusammenrechnet kommen solche Werte zustande.

Wobei da die interessante Frage wäre, wie genau ist die Topokarte. Ich stelle mir jetzt eine richtige Karte vor. Die kleinenen Wellen zwischen zwei Höhenlinien werden ja nicht eingetragen. Vorhanden sind sie. Genauso bei den digitalen Höhenmodellen. Die kleinen Wellen zwischen den Punkten sind reale zusätzliche Höhenmeter.

Die genannte Teststrecke besteht auf ca. 30 km aus einem einzigen, wirklich ununterbrochenen Anstieg. Aus den topographischen Marken vor Ort und einer guten Topokarte ergibt sich also eine Höhendifferenz von 621 m (wenige Meter Differenz sind möglich). Fahre ich diese Teststrecke mit einem GPS-Gerät (Chipsatz SirfStar II) ohne Unterstützung durch Barometer oder digitales Höhenmodell, dann summiert der ungefilterte Zähler der GPS-Software in der Regel sehr viel mehr Höhenmeter, z.B. 1500 Hm. Dies soll lediglich die Problematik zeigen, eine neuerliche Messfahrt für Statistikfreunde habe ich nicht vor.
Allerdings ist die Satellitensicht auf der Strecke teilweise ungünstig (Talstraße), wodurch der Track trotzdem schön auf der Straße verläuft, das Höhenprofil aber etliche Ausschläge nach unten und oben zeigt. Begründung siehe oben.

Das passiert auch bei einem rein barometrischen Höhenmesser. Auf die Gesamthöhenmeterzählung ist bei keinem Gerät Verlass. Dazu sind die Drucksensoren schon wegen ihrer möglichen Baugröße zu ungenau.

Die Abweichung ist doch vollkommen nachvollziehbar. Das Gerät misst jede Sekunde seine Aktuelle Höhe.

Selbst wenn man nur einen Streubereich der Messungen um den "wahren Wert" von +/- 1 m hat hast du bei 100 Punkten im worst case schon eine Abweichung der Summe der Ansteige von 100 m.
(Immer im Wechsel: 1,-1,1,-1 -> 2m hoch, 2m runter,.... -> 50 * 2m hoch)

Das die Ergebnisse Besser sind ist die Auswertesoftware, die die Messwerte glättet.

Nein, eben nicht mit dieser groben Abweichung. Bei normaler, stabiler Wetterlage misst der barometrische Höhenmesser auf gleicher Strecke sehr viel genauer. Abweichung ca. 20 Hm (aus der Erinnerung).
In diesem Kapitel ging es erneut um die Messtoleranzen von Höhe und Höhenmeter von GPS und anderen Verfahren am fahrenden Rad. Es ist selbstverständlich, dass auch ein Barometer die Höhenmeter nicht "genau" misst. Allerdings in der Praxis (meist) sehr viel genauer, als ein Smartphone-GPS (ohne Differential-GPS, ohne Barometervergleich, ohne digitales Höhenmodell).
Im Stillstand einen festen Höhenwert zu messen, ist allerdings für beide Verfahren kein Problem.

Ja, sag ich doch: GPS kann es nicht besser messen. Nur der Programmierer kann per Software etwas beschönigen. Deshalb sollten GPS-Anwender - wie die Fragestellerin - von den teuren Geräten nicht mehr erwarten, als die Technik leisten kann.

Hallo,
das kann man so nicht sagen. Die Messungen können sehr genau sein und trotzdem entstehen enorme Fehler. Dazu sollte man sich über ein paar Dinge im klaren sein.
1. Ein GPS Gerät liefert Digitale Daten
2. Wir haben dadurch natürlich diskrete Werte aus denen wir eine Höhenprofil bestimmen wollen.
Wir können nun natürlich alle gemessenen Höhenunterschiede addieren und bekommen so ein Ergebnis. Auch hier steckt also schon Berechnung drin, allerdings keine besonders intelligente. Das Problem ist hier wie aighes schreibt, dass man die Messfehler massiv aufsummiert. Ein Beispiel: Du fährst eine Stunde (3600 Sekunden) auf völlig ebener Strecke und misst jede Sekunde ein mal. Dabei weicht dein GPS Gerät alternierend 10cm vom tatsächlichen Wert nach oben und unten ab. Das sind natürlich völlig unrealistisch gute Werte für ein GPS Gerät, trotzdem zeigt es bei einfacher Summation nach einer Stunde 3600*20cm=7600cm=76m an Höhendifferenz an. Um brauchbare Werte zu bekommen und die sehr guten Messergernisse nutzen zu können muss man also sinnvoller auswerten (und das hat nichts mit beschönigen zu tun). Eine bewährte Methode um solchen Datenwolken beizukommen ist z.B. die Least Square Methode.
Grüße

Also ich habe laut anzeige vom Garmin 60CSx eine Genauigkeit von Teilweise 2-3 auf Freiem Feld. Ich denke mal +-5 Meter kann man da inkl Toleranz wohl einrechnen.

Ich werd das aber mal beobachten, nach einer Radtour hat man ja zuhause ein tollen Referenzpunkt den man nach der Tour und dem automatischen kalibrieren anfährt. :-)

Das sind schon 40 - 80m unter Null. Ich bin gerade unterwegs und gerne gelegentlich nochmal draufschauen, denn die Meereshoehe ist hier recht einfach festzustellen. Im Hochgebirge lag mein barometrischer Hoehenmesser schon mal 500m daneben, zum Glueck in die andere Richtung.

Da ja die meisten hier mit Garmins unterwegs sind, wäre es doch gut auch mal auf die ganz praktische Ebene zu schauen. Konkret: Mit welchen Einstellungen am Garmin erreicht man unter welchen Umständen ein möglichst realistischen Wert der Gesamthöhenmeter? Ich fahre mein 62st mit folgenden Einstellungen:
- autom. Kalibrierung > Ein
- Barometermodus > Höhenmesser
- Profiltyp > Höhe über Distanz
Wenn ich das richtig verstanden habe besorgt die autom. Kalibr. beim Einschalten des Gerätes die Ermittlung der Höhe über die GPS-Signale. Das funktioniert auch meistens recht genau ( Ungenauigkeit von 1-3m). Ab da ermittelt das Gerät die Höhe nur noch über den Luftdruck. Diese Höhe wird dann aber noch kontroliert mittels GPS-Daten. Und erst wenn die Abweichung zu groß ist, wird korrigiert. Die Gesamthöhenmeter sind jedoch auch bei mir immer zu viele.

Genau diese Einstellung habe ich auch, und bei mir werden oft zu wenig Höhenmeter angezeigt.

Konkretes Beispiel von vor ein paar Tagen: auf 545 m gestartet und auf 927 m gefahren. Den Höhenmesser habe ich früh an einem bekannten Punkt kalibriert. Der hat mir auch an allen späteren Punkten die korrekte Höhe angezeigt.

Aaaaber: als ich oben war, zeigte er mir ca. 320 Höhenmeter an. Und das ist ganz definitiv falsch, die Differenz zwischen 927 und 545 ist nämlich schon 382. Und zwischendurch ging es nochmal ca. 50 m nach unten... es wären korrekterweise mehr als 400 HM gewesen.

Ich habe das Gefühl, dass im Flachland zu viele Höhenmeter angezeigt werden und im Gebirge zu wenig.

Die Höhenmessung an sich ist jedoch ziemlich genau, sofern das Wetter nicht in kurzer Zeit extrem umschlägt und sich damit der Luftdruck schnell ändert.

Gruß
Thoralf

Es gibt irgendwie eine Möglichkeit die GPS Korrektur auszuschalten. Das wäre zumindest im Gebirge eine Möglichkeit bei stabiler Wetterlage hinreichend genaue Angaben zu bekommen. Ich muss das noch mal nachschauen.

Wie gesagt: die absoleten Höhen stimmten ja immer ziemlich genau, wenn ich an einem Höhenschild vorbeigefahren bin. Ich kapiere bloß nicht, wie der die Höhenmeter ermittelt. Dass es von 545 bis 927 mindestens 382 HM sein müssen, sieht doch ein Blinder mit einem Krückstock...

Insofern würde mich wirklich brennend interessieren, was das Navi da anstellt.

Gruß
Thoralf

Henning hat doch weiter oben schon eine mögliche Erklärung dafür geliefert. Wenn die angezeigte Höhe mal einen Meter nach oben, dann wieder einen Meter nach unten von der tatsächlichen Höhe abweicht, kommen dadurch in der Messung Auf und Abs zustande, die tatsächlich gar nicht existieren. Beispiel:

tatsächliche Höhe / gemessene Höhe
100 / 101
101 / 100
102 / 103
103 / 102
104 / 105

tatsächliche Höhenmeter: +4m, -0m
gemessene Höhenmeter: +6m, -2m

Hättest du Thoralfs Beitrag weiter gelesen als nur soweit, wie du ihn zitiert hast, dann hättest du dir deine Antwort sparen können. Mit der Methode der aufsummierten Abweichungen kannst du niemals auf einen Wert kommen, der kleiner als der tatsächliche reine Höhenunterschied ist.

Irgendwas läuft da jedenfalls völlig falsch und die Programmierer der Auswertungssoftware haben wahrscheinlich die Auswirkungen irgendwelcher Korrekturen nicht bis zum Ende durchgedacht. Vielleicht werden ja abrupte Sprünge in der gemessenen Höhe als "unwirklich" angenommen und nicht mitsummiert, ein Teil davon entspricht aber doch einer realen Höhenänderung.

oh... sorry, wie peinlich

Hi,

die Programmier von Garmin, habe eine Glättung in der Summierung programmiert. Leider ist die Berechnung nicht brauchbar. Lade den Track in GPS Track Analyse und Du wirst sehen, dass ca. 420 Höhenmeter Anstieg gesamt herauskommen.

Gruß
Thomas

PS: So ist mir lieber, anstatt dass falsche Werte gespeichert werden.

PPS: Satelittenhöhe Bestimmung hat bei im Schnitt +/- 50 Meter Abweichung.

Kommt ja auch immer auf den Empfänger an, welches gerät hast du denn?

Mit dem Garmin GPS60CSx sind es bei mir ca 5-7 Meter

Das hat ja auch zusätzlich einen barometrischen Höhenmesser.
Grüße

Dessen Werte bei der Höhenbestimmung per Sattelit nicht verwendet wird.

Hi,

habe das Vista HCX - ich glaube aber nicht, dass Du nur so eine geringe Abweichung hast.

Ich gehe davon aus:
Du fährst z.B. mit der Bahn irgendwo hin - schaltest das Gerät ein - und kalibriest den Wert sofort nachdem Du Satelitten gefunden hast.

Gruß
Thomas

Doch, das geht auch mit einem Smartfone-GPS so genau. Aber eben nur für die Höhe an einem Punkt in Ruhe bei gutem GPS-Empfang. In Bewegung sieht es mit jedem GPS sehr viel schlechter aus.

Hi,

na ja dann ist mein Garmin halt Schrott

Gruß
Thomas

Na, so ganz eindeutig war meine Erhebung am WE ja nicht :



Die meiste Zeit sah es etwa so aus:



Ich war auf dem Hwy 1 unterwegs, so zwischen 0 und 300m, höher ist das dort nicht. bikemaps hat mir für die Strecke in Summe 2700hm vorhergesagt, Oruxmaps meint, es waren 2651hm. Das hat also ganz gut gepasst.
Ich habe nicht die ganze Zeit auf den Display geschaut, aber in der Statistik sind ein paar "Unterwasserangaben" zu finden, diesmal nur mit minimal -5hm. Vor der Tour habe ich in den Einstellungen noch NMEA Höhenkorrektur aktiviert (Was auch immer das ist).

Mit dem Ausprobieren bin ich erst mal durch. Vieleicht verifiziere ich das demnächst noch mal, wenn ich höher unterwegs bin. Eventuell in 2 Wochen, aber das ist noch offen.

Gruss
Brit

Nö, die Marke ist für die Genauigkeit eines GPS-Gerätes relativ unwichtig. Bestimmte Chipsätze und Antennenformen (Smartfone) sind etwas weniger empfindlich, aber entscheidend ist nun mal die GPS-systembedingte Genauigkeit: Hier steht ganz unten das Wichtigste: ± 15 m sollte aktuell jeder GPS-Empfänger erreichen. Mit Zusatzsignal WAAS/EGNOS ± 1-3 m.
Die Werte gelten für Positionsbestimmung eines festen Punktes bei guter Satellitengeometrie. Trotzdem sollte man nicht der Pseudo-Genauigkeitsanzeige des GPS-Gerätes vertrauen: Erklärung ganz unten auf der verlinkten Seite. Wenn Oliver1985 meint, sein Gerät erreiche ständig 5-7 m Genauigkeit, dann handelt es sich wahrscheinlich um diese schöngerechnete Anzeige.

Weichen feste Höhenpositionen dagegen stets und ständig um ± 50 m ab, ist das ungewöhnlich. Verschiedene Ursachen kommen in Frage:

1. schlechter Empfang bzw. schlechte Satellitengeometrie oder Messung in Bewegung.
Lässt sich auf einem Berggipfel mit bekannter Höhe leicht testen.

2. technische Probleme im GPS-System. Darum gibt es zum Vergleich den GPS-Monitor (in den letzten 24 h liegen die meisten Positionsmessungen im Bereich ± 6 m). Höhenabweichungen sind in einem eigenen Diagramm für die letzten 365 Tage angegeben. Abweichungen von ± 50 m kommen kaum vor, typisch waren ± 10-24 m.

3. Höhenwert stammt nicht aus GPS-Messung, sondern aus der digitalen Karten. Im 90 m-Höhenraster sind für einen Messpunkt durchaus ± 50 m Höhenabweichung normal (im Gebirge), mal mehr oder mal weniger.

4. Problem mit der Geoidkorrektur (dann wäre die Abweichung aber immer konstant im Plus oder immer im Minusbereich). Wenn möglich, in der Software korrigieren.

5. Fehlerhafte Daten eines A-GPS (Software Quick-GPS), d.h. die vorausberechneten und per Software aus dem Internet geladenen Bahndaten stimmen nicht. Kommt nach meiner Erfahrung häufiger vor.

6. Barometer defekt, falsch kalibriert oder schlecht in die Software eingebunden

7. Gerätemängel, z.B. Antennenprobleme
u.s.w.

Weil ich jetzt in Norwegen hie und da das gleiche Phänomen erlebt habe, noch zwei Erklärungsversuche.

Ich habe das Phänomen eigentlich nur sehr stark ausgeprägt gehabt, wenn der GPS-Empfänger davor länger ausgeschaltet war und einen längeren Fix hatte.

Eine andere Überlegung. Die Meereshöhe Null ist ein defenierter Wert und die Erde ist keine richtige Kugel. Soll heißen, es wäre interesannt zu wissen, wie sehr das mathematisch Modell, mit dem das GPS rechnet, mit dem Meereshöhenmodell oder der wirklichen Form der Erde übereinstimmt.

Aber kein einheitlicher Wert: die Meereshöhe (NN) ist unterschiedlich an unterschiedlichen Orten der Welt.

Aber die Schwankung von ein paar Metern kann man getrost in den Skat drücken

Das die Erde keine Kugel ist, sollte egtl. die Geoid-Korrektur im Chip/Software ausgleichen.

Aber das ist auch nur ein ideales Modell. Ich habe mal gelesen, die Wirklichkeit etwas verbeulter aussieht. In was für einer Größenordnung sich das bewegt und ob die für unser Problem relevant ist...? Keine Ahnung.

Mal unabhängig davon, ich war gerade am Stechlinsee in Brandenburg. Der ist genau 60m über dem Meeresspiegel. Genau am Ufer stehend war der genaueste Höhenwert den ich meinem Handy entlocken konnte 108m. Da spielen dann die ganzen theoretischen Überlegungen keine Rolle mehr, der Wert ist einfach nicht brauchbar. Allerdings hatte das Teil natürlich auch keinen barometrischen Höhenmesser.
Grüße

Dann hat Deine Handy-GPS-Software vermutlich keine Geoid-Korrektur. Das ergibt in Deutschland rund 50 m Höhenabweichung. Mit dem Smartfone-GPS-Chip erreicht man sonst die übliche GPS-Höhenabweichung von rund 5-10 m, gemessen an einem festen Punkt (ohne Barometer).

Das Problem ist bei handelsüblichen GPS-Geräten nicht relevant, weil die Fehlergröße des GPS höher ist, als der Fehler des Geoid-Modells. Siehe oben: Ohne Geoidkorrektur in Deutschland ca. 49 m Abweichung. Mit Geoidkorrektur bleiben die üblichen GPS-Fehler vom ±10 bis ±20 m, im Einzelfall auch darüber. Siehe oben die Messprotokolle vom GPS-Monitor.

Das klingt sehr plausibel. Aber warum macht das keine der getesteten Software Lösungen? Sollte doch möglich sein, dass die Software mitbekommt ob der Empfänger korrigiert oder nicht.
Grüße

Warum? Vielleicht, weil Programmierer für Android & Co. noch nicht für diese Details programmieren, sondern noch mit den Grundfunktionen zu tun haben. Bei meinen 3 alten Windows-Mobile-Smartphones, die damals noch PDA hießen, gibt´s diesbezüglich keine Probleme. Im GPS-Programm Twonav lässt sich die Geoid-Korrektur in der Konfiguration auch manuell ab- und anschalten. Die Software gibt es auch als "App" für Apple-Mac und Google-android. Bei anderen, etwas einfacheren Programmen, gibt es wenigstens die Möglichkeiten, einen festen Höhenkorrekturwert einzugeben. Und sinnvoll ist das alles nur, wenn eine digitale Karte mit digitalem Höhenmodell verwendet wird.

Danke für den Hinweis. Ich nehme das nächste Mal wieder meinen guten alten Fahrradcomputer mit und glaube an die größten Werte

Ich bin vor 3 Wochen in einem Naturpark gewesen und hatte hin und zurück eine gleiche Strecke, die recht hhügelig war. Ich habe die Aufzeichnung für den Test an der gleichen Stelle gestartet und beendet. Die Summierung der Höhenmeter zeigt am Besten, dass man der Anzeige besser keinen Glauben schenkt.

Hin: Aufsteig = 631m Abstieg = -1434m
Zurück: Aufstieg = 741m Abstieg = -712m

Eigentlich hätten sich Auf- und Abstieg umkehen müssen und das wäre es gewesen.
Die ca. 700m glaube ich, die 1400 sind Unsinn. Die minimale Höhe lag angeblich bei -35m.
Die Messstrecke war in diesem Fall 36km lang.

Warum auch immer. Ich lasse es jetzt dabei bewenden und verbanne die Annahme, dass die Höhenmessung eines GPS besser als die der barometrischen Aufzeichnung ist, ins Reich der Märchen und Legenden.

Gruss
Brit