Höhe (Altitude), Erhebung (Elevation), Optimierung der Höhenmessung…

Michal, Locus team

Zu diesem Themenkreis gibt es jede Menge Anfragen bei unseren Helpdesk. Alles rund um die Höhenmessung deren Optimierung und Darstellung werden zwar im Bedienerhandbuch ausführlich behandelt nur ist die Umsetzung von der Theorie in die Praxis manchmal mit Tücken behaftet. Das ist der Grund warum wir diesen Artikel geschrieben haben der sich mit den am häufigsten gestellten Fragen die an uns herangetragen werden beschäftigt.

Altitude (Höhe) oder Elevation (Erhebung über Meereshöhe)?

Diese beiden Bergriffe werden oft verwechselt – vor allen da die Übersetzung ins Deutsche für beide Bezeichnungen schlicht „Höhe“ bedeutet. Die Altitude (Höhe) wird eher für die momentane Höhe eines Objektes verwendet (ZB für ein Flugzeug), Elevation (Erhebung) ist die Höhe eines Objektes (Ort, Gipfel, Person) auf der Erdoberfläche relativ zur Meereshöhe. Locus kann beide Varianten darstellen was Locus zB auch für Privatpiloten interessant macht.

In weiterer Folge wird die Alitude als Höhe und die Elevation als Erhebung bezeichnet

Wie wird in Locus die Höhe gemessen?

Grundsätzlich ermittelt Locus die Höhe über den im Smartphone eingebauten GPS Chip. Dieser Chip kann nicht nur die horizontale Position sondern auch die Vertikale (Höhe) ermitteln so genug Satelliten in Reichweite sind. Unter der Voraussetzung das Ihr Smartphone über einen eingebauten barometrischen Höhenmesser verfügt kann die Höhenberechnung auch über diese Daten erfolgen bzw. die GPS-Daten damit korrigiert oder verbessert werden. Wenn Ihr Gerät über keinen barometrischen Höhenmesser verfügt und kein GPS-Signal empfangen werden kann (zB im Inneren von Gebäuden) ermittelt Locus die Erhebung (Höhe auf der Erdoberfläche über Meeresspiegel) mittels sogenannter HGT oder SRTM Datendatein die es vom Internet bezieht (wenn Sie LoMaps herunterladen bzw. Routen planen oder Punkte hinterlegen). Diese Dateien sind frei erhältlich und stammen ursprünglich von der NASA, nur sind diese Datensätze nicht sehr detailliert und manchmal weisen manchmal auch Lücken auf. Deswegen sollte diese NASA-Daten nur für die grobe Abschätzung der Erhebung verwendet werden.

Downloadseite von Viewfinderpanoramas.org mit wesentlich verbesserten NASA-Daten

Warum weichen die Höhendaten auf Papierkarten oft von jenen in Locus gemessenen ab?

Die Erhebung zB. eines Berggipfels über Meereshöhe oder jene von Wegmarkierungen in den Bergen wird von professionell von Kartographen mit der entsprechenden hochklassigen Ausrüstung ermittelt. Locus muss sich mit den Werten begnügen die von Ihrem Gerät geliefert werden und die sind nicht immer wirklich genau, im speziellen gilt das für die SRTM-Daten.

Kann Locus die Höhendaten optimieren?

Ja, kann es auf verschiedene Art und Weise die im Höhenmanager konfiguriert werden können (Einstellungen > GPS und Ortung > Höhenkorrektur):

  • GPS-Höhenangaben optimieren – die Höhendaten die über den GPS-Chip ermittelt werden sind oft mit großen Abweichungen behaftet, speziell wenn der Himmel bedeckt ist oder aus einem anderen Grund nicht ausreichend viele Satelliten empfangen werden können. Wenn Sie diese Optimierung aktivieren werden die Abweichungen über die heruntergeladenen SRTM-Daten korrigiert.
  • Höhenfilter – Eine weiter Möglichkeit die Höhendaten zu verbessern, hier über eine mathematische Dämpfung. Sie können aus 5 verschiedenen Dämpfungsstufen wählen von leicht und schnell bis sehr stark was dann auch mehr Rechenzeit benötigt
  • Höhen-Offset – Die Höhenkalkulation des GPS-Chips basiert auf einem Referenzmodell der Erdoberfläche das leider von jenem abweicht das für die Kartenreferenzierung verwendet wird. Das bedeutet das die Höhendaten die der GPS-Chip liefert korrigiert werden müssen.- Die genaueste Korrektur ist die Manuelle Korrektur die aber nur zum Einsatz kommen kann wenn Sie die genaue Erhebung des Punktes an dem Sie sich aktuell befinden auch kennen.
    – Ist das nicht der Fall so ist die Automatische Korrektur die beste Wahl – hier werden die Korrekturdaten auf Basis des Globalen Geoidmodells berechnet.
    – Unter der Vorraussetzung das Ihr Gerät NMEA Daten im Verbund mit den Erhebungsdaten korrekt verarbeiten kann ist auch die dritte Methode, NMEA Höhenkorrektur, eine mögliche Variante. Wir empfehlen diese Methode aber nur erfahrenen Nutzern die wissen was sie tun.
  • Luftdruck – Wie bereits erwähnt verfügen viele Geräte über einen barometrischen Höhensensor. Dieser Sensor misst den den Luftdruck mit hoher Präzision und kann daher für die Berechnung der relativen Höhenänderung herangezogen werden. Wenn also der Luftdruck an einem Punkt mit bekannter Erhebung herangezogen wird so kann die Erhebung eines anderen Punktes auf Grund der Änderung des Luftruckes berechnet werden. Vorher muss ein solcher barometrischer Sensor kalibriert werden, dh. Höhe und Luftdruck müssen einmal aufeinander abgestimmt werden. Locus bietet dazu verschiedene Methoden:– Automatisch, mittels GPS
    – Manuelle Eingabe des aktuellen Luftdrucks auf Meereshöhe
    – Die aktuelle Höhe an Ihrer Position. Dies ist die natürlich genaueste Methode die aber nur Lokal funktioniert.

Warum zeigt Locus nicht dynamisch die Erhebung über dem Kartencursor?

Diese Werte werden entweder Online über Google oder Offline von der heruntergeladenen SRTM Datein bezogen. Wenn keine Erhebungs/Höhendaten angezeigt werden so sind Sie entweder offline oder Sie haben keine SRTM Datein des betreffenden Gebietes heruntergeladen. Wie Sie SRTM Datein herunterladen finden sie im Benutzerhandbuch >>

Ich habe einige Punkte/Pois aus dem Internet heruntergeladen. Warum zeigt Locus deren Erhebung/Höhe nicht an?

Wahrscheinlich haben Sie keine SRTM Datein des betreffenden Gebietes heruntergeladen. Wie Sie SRTM Datein herunterladen erfahren Sie hier >>

Ich habe einige Routen aus dem Internet nach Locus importiert. Warum zeigt Locus kein Höhenprofil?

Wahrscheinlich aus dem selben Grund wie bei den beiden vorher beschriebenen Fällen – die Route selbst enthält keine Höhendaten und liegt in einem Gebiet für das Sie noch keine SRTM-Daten heruntergeladen haben. Wie Sie SRTM Datein herunterladen erfahren Sie hier >>

Ich habe eine Tour in Locus als Track aufgezeichnet und zu Bikemap.net (GPSies.com, Cykloserver.cz etc.), hochgeladen. Der in Locus berechnete summierte Höhenanstieg unterscheidet von jenem in Bikemap.net berechneten – wie gibt es das.

Diese Webdienste importieren meist nur die Koordinaten der Trackpunkte und legen den Track über Ihr eigenes 3D Geländemodell. Anschließend wird das Höhenprofil auf Basis dieses Modells berechnet. Nun ist jedes dieser Modelle eine idealisierte (vereinfachte) Ableitung der Wirklichkeit was dazu führen kann das die Höhendifferenzen erheblich vom Original abweichen können.

Die Werte für den summierten Höhenanstieg die während der Trackaufnahme angezeigt werden scheinen oft unrealistisch. Nach Beendigung der Trackaufzeichnung und speichern des Tracks ist wieder alles OK – warum?

Während der Aufzeichnung eines Tracks addiert Locus jeden einzelnen Zentimeter des Höhenunterschiedes zwischen zwei Trackpunkten auch wenn diese nur wenige Meter voneinander entfernt liegen wobei die die Rohdaten des GPS dafür herangezogen werden – die auch nicht unerheblichen Abweichungen unterliegen können. Aus Gründen der Akkuschonung werden die Höhendaten erst beim Abspeichern des Tracks optimiert.

Ich bin mit den Daten die das interne GPS liefert nicht zufrieden, was soll ich machen?

Locus kann auch mit einem externen GPS über Bluetooth kommunizieren. Probieren Sie das aus!

Wir sind sicher das Sie zum Thema Höhendaten / Höhenmessung noch viele Fragen haben. Kontaktieren Sie uns via
Helpdesk, wir tun unser Bestes alle Ihre Fragen zu beantworten.

2 Comments

  1. Jef Michel
    28. 8. 2021

    Quite a while ago, something changed and the elevation/distance graphs of my recorded tracks became much more jagged and erratic. Previously, these same routes had been fairly smooth and the total elevation gain/loss had been realistic. After the change, however, the gain numbers skyrocketed to 3x or more for a known route.

    I won't rule out damage to my phone, but I wonder if there is some sensitivity setting within Locus that was changed. Which of the recording profile parameters would have the greatest influence on the elevation gain recording? Distance/time intervals or GPS accuracy?

    I've always enjoyed looking at elevation gain numbers after my bike rides, but they've become obviously flawed. If you can help me figure this out, I'd really appreciate it. Thank You!

    • Michal, Locus team
      30. 8. 2021

      Hi Jef,
      Locus Map processes elevation gain from the data it receives from your phone GPS. If the data are incorrect or contain huge deviations, then the resulting elevation gain is also incorrect. Locus Map, however, offers a few methods on how to limit these deviations. Open Locus settings > GPS&sensors:

      - Location filter > select medium or heavier filter

      - Google Services assisted location > turn it ON

      - Altitude manager > settings tab > SRTM data - select "Optimize GPS values" or "Replace GPS values"

      - Altitude manager > settings tab > Pressure sensor > turn ON (if available)

      - Altitude manager > settings tab > Altitude filter - select medium or heavier filter

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