Additionally, paste this code immediately after the opening tag: Nauwkeurigheid van hoogteprofielen - Pagina 1 - Forum Wereldfietser

Nauwkeurigheid van hoogteprofielen

Goed hier een apart topic voor te hebben.

Ik zelf ben minder geïnteresseerd in de absolute hoogte, veel meer in de stijgingspercentages en dan niet iets van 10..20 meter maar langere stukken, Grossräumige Routenplanung ;-)

Alle gebruikte hoogtedata is eigenlijk afkomstig van de Shuttle Radar Topography Mission (SRTM); een mooie overzichtspagina is http://viewfinderpanoramas.org/dem3.html (tip van Minko).

Voor die Grossräumige Routenplanung, zie deze presentatie van de auteur van brouter of deze video; geeft ook een prima overzicht van de problemen met de SRTM data en hoe brouter daar mee om gaat.

Wat blijft is dat ik graag een route van te voren op de kaart willen kunnen bekijken en als de helling meer is dan zeg 10% kijken of er een alternatief is. brouter zou dat ook wel moeten kunnen doen maar dan moet je wel het profiel hebben dat jou voorkeuren gebruikt en dan nog zou ik het graag kunnen controleren.
alma schreef:
do 18 jan, 2018 08:43
Voor de planning van een tocht is het handig om te weten hoeveel hoogtemeters er in een etappe zitten en hoe steil de hellingen zijn.
Doe ik ook. Het ging me meer om hoe exact je moet willen zijn. Maar verder prima hoor. Kan me voorstellen dat je zulke zaken uitpluist.
Voor mij zijn de hellingspercentages ook belangrijker dan het precies aantal hoogtemeters, maar ik kan me voorstellen dat als je een programma maakt om hoogteprofielen te genereren, dat je dan streeft naar een zo nauwkeurig mogelijk resultaat.
daulagari schreef:
do 18 jan, 2018 10:39
Alle gebruikte hoogtedata is eigenlijk afkomstig van de Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)
Die van het AHN zijn afkomstig van metingen vanuit vliegtuigjes en helikopters die boven Nederland op en neer vliegen. Het moet een monsterlijke hoeveelheid rekenwerk zijn om zulke data tot een kaart te maken. Gelukkig hebben we {Chriet Titulaer aan}tegenwoordig geavanceerde microelectronica en computers{Chriet uit}.
"Het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) is een bestand met voor heel Nederland gedetailleerde en precieze hoogtegegevens. Met lasertechnologie is vanuit helikopters en vliegtuigen 3D-hoogteinformatie verzameld. Zodoende is van elke vierkante meter in Nederland tot op 5 centimeter nauwkeurig de hoogte op maaiveldniveau bekend. Ook is informatie beschikbaar over bouwwerken en begroeiing."
Inderdaad, voor Nederland is het AHN door de overheid beschikbaar gesteld en daar kan je zelfs het verschil tussen de straat en het trottoir op zien.

Ook voor andere landen is er betere data beschikbaar, zie http://www.opendem.info/opendemsearcher.html.

Ik ken echter geen websites en applicaties die deze data gebruiken voor fietstoepassingen.
Ik heb er geen ervaring mee maar mbv Javawa's RTW tool zou je de nauwkeurige AHN gegevens kunnen gebruiken om de hoogtes aan je track toe te voegen.
Bedankt iedereen voor de positieve reacties en de interessante aanvullingen. Ik heb vandaag weer bijgeleerd.

willem.m schreef:
do 18 jan, 2018 07:13
... Al die hoogtemeters in MTB routes moeten we dus ook met een korrel zout nemen.
Je moet onderscheid maken tussen het uitzetten van een route thuis op de PC, waarvoor je kaartmateriaal met hoogte-data gebruikt, en het registeren van de route onderweg met een GPS. Onderweg meet de GPS met behulp van satellieten je positie en hoogte. Daarbij spelen bomen en rotswanden voor zover ik weet geen vertekenende rol, behalve dat ze de satellietsignalen mogelijk blokkeren.
Ik heb vaak een GPS mee op MTB clubtochten hier in de buurt om de route te registreren, maar heb nooit gelet op de hoogtemeters. Het Dak van Brabant ligt hier vlakbij en is meen ik 40 meter NAP, dat moet wel doortikken.

Ik heb in een meerdaagse tocht van voorjaar 2017 de dagetappes zowel met een Sigma fietscomputer met hoogtemeter (barometer) en met Garmin Etrex geregistreerd. Je ziet een sterke correlatie, maar de Garmin zit altijd ca. 10% lager. Ik heb daar geen verklaring voor. De geregistreerde hoogtemeters zijn bijna altijd weer veel lager dan die van Ride-with-GPS.

Afbeelding

George schreef:
De vraag is waarom je alles precies en zo exact mogelijk in cijfers wilt kunnen uitdrukken.
Mij gaat het niet om de preciese uitkomst, maar om te begrijpen waarom het niet precies is of kan zijn. Die verklaringen helpen bij het goed gebruik van die hulpmiddelen.

Leon schreef: Op het plaatje de doorsnijding van het Albertkanaal door de St. Pietersberg, bij Kanne, 5 km ten zuiden van Maastricht. Het jaagpad rechts is in werkelijkheid waterpas; ik fiets er graag mijn rondje.
Google maps beweert hier over 1,5 km fietsen 48 hoogtemeters af te leggen.
Dat is inderdaad een kras voorbeeld. Even dacht ik dat het misschien iets van Google Earth was, maar ook op Ride-with-GPS resulteerde dat stukje langs het kanaal in ca. 50 hoogtemeters. Omdat het vaarwater minder vervormd lijkt, heb ik nog een route midden over het kanaal getrokken ('follow roads" uit en "draw lines" aan), maar met ongeveer hetzelfde resultaat.

Het zou best kunnen dat de verklaring ligt in de resolutie van de hoogte-data. Ik kopieer hieronder een stukje tekst van Neil Gunton.

The SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) dataset covers the entire world (or close to it), and is accurate to about 3" (that's 3 arc-seconds, which equates to about 90m square). The NED (National Elevation Database) covers North America only. NED 1/3" covers the USA only; NED 1" covers a slightly larger area, up into Canada and down into Mexico. The NED 1" is accurate down to about 30m, and NED 1/3" is about 10m square. The higher the resolution, the larger the dataset, which is why the NED 1/3" is much, much larger than the SRTM 3", even though SRTM covers the entire globe while NED 1/3" is only USA. All of this took a long time to download and figure out how to process (you can see some of that here if you are interested - .

Als ik hem goed begrijp is heeft een SRTM meetvlek een oppervlak van 90 m^2, dus een diameter van ongeveer 10 meter. Het is dan begrijpelijk dat je de hoogte van een smal fietspad niet goed kunt meten als de omgeving niet vlak is. Waarom het midden van het kanaal ook zulke vreemde resultaten geeft is me niet duidelijk.

daulagiri schreef: Ik zelf ben minder geïnteresseerd in de absolute hoogte, veel meer in de stijgingspercentages en dan niet iets van 10..20 meter maar langere stukken, Grossräumige Routenplanung.
Ik ben ook van de Grossräumige Routenplanung.
Ik was wat slordig om te schrijven over "Google hoogtedata". Google is hier dus ook een gebruiker van SRTM data. Bedankt voor de link naar de presentatie van Brenscheder. Interessant, al lijken me zijn laatste sheets vooral van belang als we met robotbestuurde e-bikes op stap gaan. Typisch Deutsche Ingenieurkunst!
quote=math

> Bedankt iedereen voor de positieve reacties en de interessante aanvullingen.
> Ik heb vandaag weer bijgeleerd.
Idem.

> ... met een Sigma fietscomputer met hoogtemeter (barometer) en met Garmin Etrex geregistreerd.
> Je ziet een sterke correlatie, maar de Garmin zit altijd ca. 10% lager.
> Ik heb daar geen verklaring voor. De geregistreerde hoogtemeters zijn bijna altijd
> weer veel lager dan die van Ride-with-GPS.
Wat zijn de samplefrequenties? De apparaten meten immers vast geen 10 keer per seconde. Zijn de samplefrequenties verschillend?
(De route van de wolf door Nederland die gisteren in net nieuws kwam was ook vastgelegd werd gezegd. ... met een samplefrequentie van 1 punt per dag. )

>> The SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) dataset covers the entire
>> world (or close to it), and is accurate to about 3" (that's 3 arc-seconds
>>, which equates to about 90m square).


>Als ik hem goed begrijp is heeft een SRTM meetvlek een
> oppervlak van 90 m^2, dus een diameter van ongeveer 10 meter.

Nee, met 90 m square wordt een vlek van 90 x 90 m bedoeld.
Reken maar mee:
Omtrek aarde = 360 graden = 40.000 km
1 graad = 111 km (gedeeld door 360)
1 boogminuut = 1852 m (gedeeld door 60)
1 boogseconde = 31 m (nogmaals gedeeld door 60)
3 boogseconden = 93 m

Omdat de meeste kanalen een breedte hebben in deze zelfde grootte-orde raken de hoogtemeetpunten al gauw de hogere kanten van het kanaal, waarbij ook aliasing-effecten zullen optreden. Grof uitgelegd wanneer de rijen hoogtemeetpunten niet precies het kanaal volgen. Nog afgezien van alle andere mogelijke afwijkingen.
Vergeleken met kleine wegen waar we graag fietsen zijn de meetpunten wel heel grof en is het nogal wiedes dat menige weginsnijding of menig dijkje niet eens gezien wordt.
math schreef:
do 18 jan, 2018 19:58
Ik heb in een meerdaagse tocht van voorjaar 2017 de dagetappes zowel met een Sigma fietscomputer met hoogtemeter (barometer) en met Garmin Etrex geregistreerd. Je ziet een sterke correlatie, maar de Garmin zit altijd ca. 10% lager. Ik heb daar geen verklaring voor. De geregistreerde hoogtemeters zijn bijna altijd weer veel lager dan die van Ride-with-GPS.
De eerste vraag die ik heb is of je de Sigma hoogtemeter een keer hebt geijkt, zo niet dan zou dat het hoogteverschil kunnen verklaren.

Een Garmin eTrex kan ook een barometer hebben, zie eTrex Touch 25/35 en eTrex 20/30 (x) dus daarvoor de vraag op welke mode hij stond en als hij op barometermode stond, of hij gekalibreerd was.

Ik vind het wel vreemd dat de geregistreerde hoogtemeters lager zijn dan ridewithgps, omdat ridewithgps zeer waarschijnlijk met de SRTM data werkt, middelen ze de hoogte over 90 meter. Als je dus een klein stukje op en neer gaat binnen die 90 meter dan zouden ridewithgps dat niet moeten laten "zien". Misschien dat ze een correctiefactor gebruiken en dat die te hoog staat?
daulagari schreef: Ik vind het wel vreemd dat de geregistreerde hoogtemeters lager zijn dan ridewithgps, omdat ridewithgps zeer waarschijnlijk met de SRTM data werkt, middelen ze de hoogte over 90 meter. Als je dus een klein stukje op en neer gaat binnen die 90 meter dan zouden ridewithgps dat niert moeten laten "zien". Misschien dat ze een correctiefactor gebruiken en dat die te hoog staat?
Vooral in ritjes in het vlakke in Nederland merk ik dat RWGPS de hoogtemeters veel te hoog inschat als ik die vergelijk met mijn GPS én fietscomputer data. Ik denk dat RWGPS soms boomtoppen en gebouwen meerekent waardoor deze waarde veel te hoog is. In de bergen is het verschil gek genoeg minder groot (tientallen meters hoogteverschil is op het aantal hoogtemeters van pakweg 1000-2000m veel minder relevant dan hier in Nederland waar het vaak om <100 hm over de hele rit gaat).

Hieronder een stukje door een park. Het profiel is gemaakt met RWGPS. De weg is echter nagenoeg vlak, hooguit enkele meters oplopend. De GPS track is niet helemaal nauwkeurig waardoor de track soms naast de weg zit. Er zitten wat glooiingen in het park en bomen waardoor het mis kan gaan. Zie ook https://www.mapillary.com/map/im/ouvFNLqeUa2Ozr5zAZhiYw met 360° beelden van dit stukje.

Ook de DEM data van mijn OFM Benelux laat daar een 5% helling zien als je een route door het park berekent. Een helling die daar helemaal niet ligt. :wink:

Bijlagen

Ik heb een stukje van de route door het park eruit gelicht en losgelaten op de meest nauwkeurige data van AHN (0,5m resolutie) via Javawa RTW tool. De AHN data die ik heb gedownload voor dit kleine stukje was maar liefst 0,5 Gb :roll:

Daaronder de OFM benelux gebaseerd op de SRTM data met een resolutie van 90m.
Let op, de schaalverdeling verschilt!

Bijlagen

Leon schreef: Nee, met 90 m square wordt een vlek van 90 x 90 m bedoeld.
Oei, dat is een gevoelig verschil: 90m square is dus geen 90 square m!
Een alleenstaande boom zal op zo'n grote meetvlek nauwelijks meetellen. Je moet al een klein bosje hebben om het locale peil op te tillen.
Wel iets om serieus rekening mee te houden als je in hellingspercentages bent geïnteresseerd, omdat steile muurtjes door de grote meetvlek flink afgeplat lijken.

Als proef op de som heb ik een weg uitgezet over het stuwmeer en de dam van La Gileppe. Het meer is inderdaad mooi vlak en de dam lijk je nu gemakkelijk frontaal op te kunnen fietsen: hellingspercentage slechts 5%. In werkelijkheid is, meen ik, de hellingshoek van de dam ongeveer 20 graden.
Afbeelding
Om het voor me zelf en misschien ook voor anderen nog inzichtelijker te maken heb ik de track van Minko overgetekend en m.b.v. gpsbabel zo gemaakt dat er elke 10 meter een punt staat. Vervolgens in viking geladen, de DEM map geladen en de track laten voorzien van DEM data:

Afbeelding

Om te zien waar dat vandaan komt heeft viking de mogelijkheid de DEM data te laten zien als kleuren en daarover de kaart, grotendeels transparant. Vervolgens het plaatje gekopieerd en de getallen erbij gezet die viking laat zien in het middel van een "tile":

Afbeelding

Mijn conclusies wat betreft viking:
  • viking interpoleert maar alleen op hele meters
  • Door die interpolatie op hele meters kan de helling tussen twee punten soms extreem zijn (+/- 30%)
  • viking gebruikt "oude" data waarbij de "voids" (het blauwe N.A. vlak) nog niet zijn opgevuld
  • Sommige hoogtes kloppen niet de kleuren (zie meest rechtse kolom)
  • Voor Nederland zijn de "tiles" iets van 57 meter breed en 92 meter hoog
Wat betreft de SRTM data is de naam Heiligenbergerweg dus niet voor niets. Maar, het AHN hoogteprofiel van Minko komt denk ik het dichtst bij de werkelijkheid in de buurt. Dat voor het AHN plotje 0,5 Gb nodig was laat zien wat het probleem is met nauwkeurige hoogtedata.
Het duurde even voordat ik doorhad dat Minko dezelfde is als 'De tovenaar'. Die viking hoogtekaart toont duidelijk dat er een grote discrepantie is in de resolutie van de bekende topografische kaarten, waarop je straten, gebouwen, akkers, parken afzonderlijk kunt zien, en van de SRTM hoogtekaart.

Voor mij was het een eye-opener dat meetvlekken van de hoogtekaart ongeveer 90 x 90 meter groot zijn. Ik had daar nooit op gelet. Daardoor begrijp je dat losstaande bomen en huizen weinig invloed hebben, maar dat in bossen en stadscentra het grondniveau artificieel opgetild wordt. Voor mij is dat de belangrijkste verklaring voor de overschatting van de stijgmeters voor fietsrondjes in Nederland.
Maar eigenlijk ben ik in die stijgmeters niet echt geïnteresseerd. Ik begrijp nu wel veel beter waar die overschatting vandaan komt.

Die lage resolutie heeft ook een onderschatting van de hellingspercentages tot gevolg als de hellingen kort zijn, zoals meestal in Nederland. Als voorbeeld hiervan nog de bekende Keutenberg. Er staat een bordje dat de helling 22% is. Dat is wellicht zo als je overal de de binnenbocht neemt. Meer betrouwbare profielen komen op max 17%.
Afbeelding
Afbeelding

Als ik de Keutenberg in RWGPS stop, komt de maximale helling op 12%.

Afbeelding

De hoge resolutie van de AHN kaart is nu ook weer niet nodig. Voor de hele VS is kennelijk hoogtekaart-data beschikbaar met een resolutie van 1/3 boog-seconde (NED 1/3"). Dat zijn dus meetvlekken van 10-bij-10 meter, ongeveer de breedte van een weg. Neil Gunton gebruikt die data voor de kaartjes en hoogteprofielen in CrazyGuy. Ik zou willen dat we dat ook voor West-Europa hadden. Dat maakt het plannen van een off-road route een stuk betrouwbaarder, vooral het inschatten van hellingen.
Ik zoek met plezier off-road routes op die flink wat hoogtemeters hebben, maar ik heb een hekel aan langere stukken boven 10% want dan moet ik afstappen en duwen.

Ik ben nog enkele antwoorden schuldig op een eerdere reactie
daulagari schreef:
do 18 jan, 2018 22:28
math schreef:
do 18 jan, 2018 19:58
Ik heb in een meerdaagse tocht van voorjaar 2017 de dagetappes zowel met een Sigma fietscomputer met hoogtemeter (barometer) en met Garmin Etrex geregistreerd. Je ziet een sterke correlatie, maar de Garmin zit altijd ca. 10% lager. Ik heb daar geen verklaring voor. De geregistreerde hoogtemeters zijn bijna altijd weer veel lager dan die van Ride-with-GPS.
De eerste vraag die ik heb is of je de Sigma hoogtemeter een keer hebt geijkt, zo niet dan zou dat het hoogteverschil kunnen verklaren.

Een Garmin eTrex kan ook een barometer hebben, zie eTrex Touch 25/35 en eTrex 20/30 (x) dus daarvoor de vraag op welke mode hij stond en als hij op barometermode stond, of hij gekalibreerd was.

Ik vind het wel vreemd dat de geregistreerde hoogtemeters lager zijn dan ridewithgps, omdat ridewithgps zeer waarschijnlijk met de SRTM data werkt, middelen ze de hoogte over 90 meter. Als je dus een klein stukje op en neer gaat binnen die 90 meter dan zouden ridewithgps dat niet moeten laten "zien". Misschien dat ze een correctiefactor gebruiken en dat die te hoog staat?
Ik wist niet dat mijn Etrex-30 ook een barometer had. Ik veronderstel dat ik de satelliet-hoogtemeters heb afgelezen, maar dat weet ik nu niet zeker. Ik heb die hoogtemeter, welke het ook is, zeker niet geijkt. Ik heb een file teruggezocht en zag dat er gemiddeld 4 meetpunten per minuut zijn. Ik denk dat de GPS daarmee de toppen en dalen en ook alle tussenstijgingen goed pakt.
Van de Sigma weet ik de sample-frequentie ook niet precies. Wel weet ik dat ik de hoogtemeters op het schermpje ongeveer per meter zie oplopen. Omdat ik in goede doen op een verharde weg ongeveer 600 hoogtemeters per uur haal, moet dan de sample-frequentie minstens 10 keer per minuut zijn.
De Sigma reset ik meestal dagelijks op de hoogte van de vertrekplaats. Bedoel je dat met ijken?
math schreef:
zo 21 jan, 2018 19:30
meetvlekken van 10-bij-10 meter, ongeveer de breedte van een weg. ... Ik zou willen dat we dat ook voor West-Europa hadden. Dat maakt het plannen van een off-road route een stuk betrouwbaarder, vooral het inschatten van hellingen.
Ik zoek met plezier off-road routes op die flink wat hoogtemeters hebben, maar ik heb een hekel aan langere stukken boven 10% want dan moet ik afstappen en duwen.
Je voorkeuren komen grotendeels overeen met die van mij, mooie routes maar niet te lange stukken boven de 10%, maar ik denk niet dat daar 10 x 10 meter data voor nodig is.

Om 90 meter te fietsen bij iets van 5 km/h heb je ruim een minuut nodig en als het voorgaande en het verdere stuk minder dan 10% zijn dan is die 90 meter niet ineens 15% en zelfs als dat zo was dan zou dat waarschijnlijk ook wel lukken.

Wat wel het hoogtegrafiekje van viking wel goed laat zien is dat goed middelen en interpoleren van belang is, wat dat betreft doet in ieder geval viking het niet goed want dit laat (zeer korte) hellingen van 30% zien.

Of en hoe je een Sigma kan kalibreren ligt aan het model, maar als het kan dan gaat het ongeveer zo:
Screenshot_20180121_214952.png
Screenshot_20180121_214952.png (63.98 KiB) 2673 keer bekeken
Zie verder de handleiding.

Maar goed, tijdens voorbereiden is het goed stijgingspercentages te weten maar tijdens de fietsreis interesseert het mij allemaal minder, ik merk dan ter plekke wel hoe stijl het is en dat hangt ook nog af van hoe ik me voel.
Leon schreef:
do 18 jan, 2018 20:08

Math: >Als ik hem goed begrijp is heeft een SRTM meetvlek een
> oppervlak van 90 m^2, dus een diameter van ongeveer 10 meter.

Leon: Nee, met 90 m square wordt een vlek van 90 x 90 m bedoeld.
Reken maar mee:
Omtrek aarde = 360 graden = 40.000 km
1 graad = 111 km (gedeeld door 360)
1 boogminuut = 1852 m (gedeeld door 60)
1 boogseconde = 31 m (nogmaals gedeeld door 60)
3 boogseconden = 93 m
Om het nog preciezer te stellen:
Het is een vlak van ongeveer 90 (3x30) meter bij 57 (3x19) meter in Nederland.

De boogseconde in noord - zuid richting is altijd gelijk, dus ongeveer 30 a 31 meter.
Maar de boogseconde in oost - west richting is variabel. Op de evenaar is die ongeveer 30 a 31 meter, omdat de omtrek van de aarde in die richting ook ongeveer 40.000km is.

Maar hoe verder van de evenaar verwijderd, hoe korter de omtrek van de aarde in oost - west richting is, dus hoe korter de afstand die met de boogseconde correspondeert ook is. In Nederland is die afstand ongeveer 19 meter, in Marokko en Zuid Afrika rond de 24 meter, en op Spitsbergen maar een paar meter.

Ik begrijp dat de gemiddelde wereldfietser niet op deze informatie zit te wachten, maar als we nou toch alles precies willen weten en meten....
Ridewithgps.com heeft recent z'n nauwkeurigheid mbt hoogteprofielen verbeterd door te corrigeren voor bruggen en tunnels:
Interessant.

Grappig is overigens dat cycle.travel dit al zeker een jaar doet.
Ik heb het even getest, brouter en Osmand corrigeren dit ook, maar de Openfietsmap in Basecamp niet. Ik heb het even aangekaart met de mkgmap engineers, misschien kan dit ook worden opgelost voor de OFM.
tunnel(gpstrack).jpg
Gefietste traject (GPS track) door de Milseburgtunnel, Hessen (D)

tunnel(routeplanner).jpg
Geplande traject in Basecamp (OFM Germany 31-12-2021)

Afbeelding
De tovenaar schreef:
do 20 jan, 2022 09:17
Ik heb het even getest, brouter en Osmand corrigeren dit ook, maar de Openfietsmap in Basecamp niet. Ik heb het even aangekaart met de mkgmap engineers, misschien kan dit ook worden opgelost voor de OFM.
Helaas, zit ingebakken in de Garmin software en kan niet worden opgelost.