Höhenmeter

Eine der häufigsten Fragen bezüglich der Nutzung von Runalyze sind die Höhenmeter. Es gibt einige Wissenslücken bezüglich der Höhenmeterkorrektur und deren Berechnungen. Vielen ist nicht klar, wie umständlich die Höhenmeter gehandhabt werden müssen und warum es keine richtigen Werte gibt.

Höhendaten und Höhenkorrektur

Aufzeichnung des Trainings

Fangen wir mit der Aufzeichnung des Trainings an. Dabei wird durch das GPS-Signal nicht nur die Position auf der Karte in Form von Koordinaten sondern auch die Höhe ermittelt.

Das klingt zwar gut, ist es aber nicht: Wie aber jeder Läufer mit GPS-Uhr weiß, schwankt die Qualität des GPS-Signals mitunter stark. Oft kann das in Bezug auf die Gesamtdistanz vernachlässigt werden. Ob man gerade 10 Meter weiter links oder rechts des Weges läuft, macht keinen großen Unterschied.

Die gleichen Schwankungen gelten aber auch für die Höhe – und ob man 10 Meter weiter oben oder unten läuft, macht im Höhenprofil durchaus einen deutlichen Unterschied.

Deshalb sind GPS-Höhendaten unbrauchbar und bei uns die Höhenkorrektur standardmäßig eingeschaltet. Die wird ebenso bei Garmin Connect oder SportTracks oder nahezu jedem beliebigen Anbieter durchgeführt.

Die Höhendaten der Geräte sollten nur dann genutzt werden, wenn die GPS-Uhr einen Barometer besitzt.

Höhenkorrektur über Satellitendaten

Das Prinzip der Höhenkorrektur ist recht einfach. Aus Datensätzen werden für alle Koordinaten der Strecke die jeweiligen Höhenangaben ermittelt.

Ein solcher Datensatz sind zum Beispiel die SRTM-Daten, die im Jahr 2000 aus dem Weltraum aufgezeichnet wurden (Shuttle Radar Topography Mission). Diese Daten sind in einem Raster von 90x90m frei verfügbar. Die Auflösung ist zwar nicht perfekt und auch diese Daten sind teilweise etwas verrauscht, aber sie sind in der Regel die besten Daten, die man verwenden kann.

Auch die öffentlichen Schnittstellen von Geonames.org und GoogleMap bieten diese Daten an, aber die Anzahl der Abfragen ist limitiert. Bei RUNALYZE.com hosten wir alle SRTM Dateien für die ganze Welt, damit du ein genaues Höhenprofil für deine Aktivität erhältst.

Fazit: Das beste Höhenprofil bekommst du mit einem barometrischen Höhenmesser. Nutzer ohne Barometer sollten immer die Höhenkorrektur aktivieren. Aber vergiss nicht: Höhenkorrektur heißt nur, dass wir das Höhenprofil (auf Basis der GPS Daten) korrigieren. Dies ergibt noch längst nicht den “richtigen” Höhenwert.

Die Berechnung der Höhenmeter (Summe Bergauf/Bergab)

Die Problematik

Die meisten Läufer wollen nicht nur ein schönes Höhenprofil sehen, sondern sie wollen auch den genauen Wert der Höhenmeter wissen. (Wie viel bin ich bergauf und bergab gelaufen?).

Aber - und das ist wahrscheinlich auch der Grund, wieso du diesen Artikel liest - diese Werte zu bestimmen ist nicht ganz trivial. Die Meisten denken, dass ein festes Höhenprofil einen fixen Höhenmeterwert ergibt, aber das stimmt so nicht.

Das Problem ist, dass es keine “echten” Werte gibt. Frage dich mal selbst: Wie würdest du die Höhenmeter definieren? Als Summe aller Höhenunterschiede? Auch wenn es nur 10cm Unterschied sind? Oder was ist mit Steinen oder Schlaglöchern?

Wir versichern dir, dass es nicht das ist was du willst. Es ist einfach den gesamten Anstieg von einer ständig ansteigenden Route zu errechnen: höchster Punkt - tiefster Punkt = Anstieg. Die ist für hügelige und städtische Gebiete nicht so möglich.

Die Lösung: Glättungsalgorithmen

Um das Problem zu umgehen, können die Höhendaten für die Berechnung „geglättet“ werden. Dabei unterstützt Runalyze derzeit drei Methoden:

Keine Glättung entspricht dem naiven Ansatz, jedes Auf und Ab zu summieren. Ihr könnt die Einstellungen beliebig umstellen, im Anschluss jeweils über Tools -> Datenbank-Cleanup -> „Höhenmeter neu berechnen und VDOT anpassen“ die Glättung ausprobieren. Ihr werdet merken, dass ohne Glättung viel zu hohe Werte entstehen.

Bei der Schwellenwert-Methode werden geringe Höhenunterschiede ignoriert. Der Schwellenwert hierfür kann in der Konfiguration angepasst werden. Normalerweise liefert ein Schwellenwert von 3m vernünftige Ergebnisse. Dabei wird also jeder Höhenunterschied von nur ein oder zwei Metern ignoriert.

Problematisch ist das natürlich, wenn man kontinuierlich ganz langsam bergauf läuft. Wenn die einzelnen Höhenunterschiede zwischen den Datenpunkten zu gering sind, wird ein viel zu geringer Wert berechnet. Abhilfe schafft hierbei der Douglas-Peucker-Algorithmus.

Dieser ignoriert einige der Zwischenwerte (nach bestimmten Algorithmus) und beachtet daher nur deutliche „Höhen und Tiefen“, nicht aber kleine Wellen im Profil.

Fazit

In der Summe klingt das sicherlich nicht ganz einfach und wir können euch keine Einstellungen vorgeben, mit denen ihr die „wahren“ Werte erhaltet, denn die kennt niemand. Ihr könnt die Einstellungen aber so an eure Bedürfnisse anpassen, damit ihr mit euren berechneten Werten zufrieden seid.

Eine Hilfe kann dabei das Infofenster über Höhenmeter sein, dass ihr für jedes Training mit dem kleinen Info-Icon in der Zeile der Höhenmeter aufrufen könnt.

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Dort werden im Diagramm die Originaldaten mit den korrigierten Daten verglichen und auch die unterschiedlichen Algorithmen dargestellt und tabellarisch nach verschiedenen Schwellenwerten verglichen.