Genauigkeit von Höhenprofilen in bike-Routen

Hallo zusammen,

bin neu hier im Forum und kenne mich auch noch nicht mit OSM/CyclOSM und dem BRouter aus - aber finde das Tool klasse :slight_smile:

Habe mir eine bike-Tour durch den Odenwald zusammengestellt, von der ich grob angenommen hatte, dass diese etwa 800 Höhenmeter (HM) hat.
Wenn ich mir die Tour in CyclOSM bzw. BRouter erstellen lasse und das Höhenprofil errechne, komme ich auf 1.311 m!

Wenn ich dieselbe Tour im “Radtourenplaner Hessen” eingebe, erstellt der ein Höhenprofil mit 1.774 m!
Die Strecke wird einmal mit 62,9 km (Radtourenplaner Hessen) und im BRouter mit 63,8 km berechnet.
Auf dem Tacho meines ebikes hatte ich 64 km - das kommt also bei dem BRouter schon sehr genau hin.

Ich bin die ganze Strecke mit meinem Cube Reaction Hybrid Pro 625 gefahren, mit vollem 625 Wh Akku und hatte am Ende noch
frische 2 Balken übrig, also 40% Kapazität.
Habe zwar gut mitgetreten, aber über 1000 HM mit nur 60% Akku wäre schon enorm.
Welche Angaben zum Höhenprofil sind nun richtig und wie verläßlich sind die Daten?

Die Touren habe ich biedemal möglichst exakt eingegeben mit vielen Zwischenpunkten.

Kann ich meine Touren im BRouter irgendwie sichern und später wieder aufrufen und ggf. verändern?

Danke Euch für die Hilfe! :slight_smile:

Hallo rilos und willkommen im Forum!

Die Unterschiede bei den Berechnungen und Messungen der Höhenmeter erlebe ich ähnlich, ist ganz normal und zeigt, wie wenig genau die Werte letzlich sind. Den “richtigen” Wert gibt es praktisch nicht. Je genauer man misst, desto mehr Unebenheiten werden addiert. Ist wie bei der Frage, wie lang eine Küste ist. Welche Werte ein Navi oder Smartphone oder was auch immer aufzeichnet hängt auch wieder von diversen Einstellungen ab. Bei meinem Garmin wird der Luftdruck gemessen, der hängt natürlich auch vom Wetter ab.
Die Router wiederum verwenden mehr oder weniger ungenaue Höhenmodelle, die von Satelliten erstellt wurden und nur sehr grob die Unebenheiten des Geländes erfassen. Der Router “schätzt” dann mit Hilfe des Höhenmodels und der Positionen der Straßen, wie das Höhenprofil auf der Straße aussieht, das kann nur einen ungefähren Wert ergeben.
Besonders eklatant sind die Fehler dort, wo man am Ufer eines Bergsees auf völlig flacher Strecke fährt aber die Berge neben der Strecke für ein sehr welliges berechnetes Gelände sorgen.

Jein. Du kannst den Link, der oben angezeigt wird, speichern. Der enthält die Punkte und einige andere Einstellungen, aber nicht händisch geänderte Konfigurationen. Ausserdem ist es immer möglich, dass sich die OSM Daten ändern und brouter am nächsten Tag eine andere Route berechnet.

Die Probleme der Höhenmessung per GPS, Barometer oder Höhenmodell kann man schön anlässlich einer Fahrt über einen See sehen.

Zum Überwinden von 1000 Hm braucht es eine Energie von etwa 1000m x 9.81m/s2 x 100kg ~ 1.000.000 J ~ 300Wh.

Als gpx abspeichern geht immer.

Bei brouter kann man auch eine gpx Datei als Vorlage hochladen und ein/ausblenden.

Als Verständnishilfe: 1 J = 1 Ws

Es gab zu dem Thema “Berechnung der Höhenmeter” mal eine sehr anschauliche Arbeit vom ehemaligen Betreiber der gpsies Seite, aber ich habe mir leider den Link nicht gespeichert bzw. finde ihn nicht mehr.
Zu den Berechnungen selbst siehe z.B. http://www.geocomputation.org/1999/082/gc_082.htm

Hier ist ein Vortrag aus dem Jahr 2014, in dem das Höhenmodell und die Datengrundlage im Falle von Brouter eingegangen wird:
https://www.youtube.com/watch?v=c0TehKCX4Ao

Ich nehme an, du meinst das hier: https://web.archive.org/web/20191226175441/https://blog.gpsies.com/article/206/hoehenmeter-gpsies-sucht-die-wahrheit

hier noch 2 weitere interessante Beiträge dazu:
https://www.openstreetmap.org/user/Robhubi/diary/392875
https://www.openstreetmap.org/user/Robhubi/diary/393234

Genau. Danke!

Schade, dass man die 300Wh nicht so leicht (als km) zurückbekommt, wenn man den Berg wieder runterrollt. :wink:

Vielen Dank für die vielen Informationen an Euch alle!
Hatte meine Frage hier erst gar nicht wiedergefunden, deutsches Forum und allg. Forum werden hier immer vermischt und mein Beitrag tauchte im deutschen Teil irgendwie nicht auf.

Das Video von Dr. Arndt Brenschede hatte ich schon gesehen - sehr interessant. Witzigerweise wohnt der hier bei mir ganz in der Nähe!

Ja, die Berechnung der Energie eine Masse 1000m anzuheben ist soweit klar (hatte Physik Leistungskurs :)) - aber das hilft hier alleine auch nicht, da ich ja auch kräftig mitgetreten habe und mein billiges Purion Display die Eigenenergie nicht mißt bzw. nicht anzeigt. Ich schätze aber, das mind. 2/3 der Energie aus dem Akku kamen, also ca. 200 Wh. Rechnerisch kommt das also schon etwa hin mit dem Verbrauch.
Die Fehler im Höhenprofil scheinen sich immer nur zu addieren - warum mitteln die sich über längere Strecken nicht aus?

M.W. sind die Höhendaten ja entweder von Aster GDEM (30 m = 1 Bogensekunde Auflösung) oder SRTM (90 m Auflösung). Aster GDEM-Daten enthalten aber viele Artefakte, können wohl schlecht genutzt werden. Bei 90m kann man natürlich keinerlei Genauigkeit erwarten, da i.d.R. in bergigen Regionen nicht im Umkreis von 90m überall gerade ist :slight_smile: Aber es müßte sich doch in etwa über viele Meßpunkte ausmitteln und nicht nur aufaddieren?

Die gefahrenen Höhenmeter rauf und runter werden ja getrennt addiert, sonst käme bei einer Rundtour immer 0 raus.
Das führt zu dem Effekt, dass immer mehr Höhenmeter rauskommen, je mehr Messpunkte man hat.
Anders herum bieten viele Auswerteprogramme (z.B. Track Guru) für gpx-Tracks die Möglichkeit, die Höhen nachträglich zu mitteln (glätten).
Das macht bei GPS-Höhendaten viel aus, bei Barometerdaten braucht man es weniger, bei DEM-Daten kann es die Stufeneffekte mildern, wenn die Höhen nur als ganze Meter vorliegen.

Ja, klar muß Rauf und Runter getrennt ermittelt werden, aber das erklärt m.E. nicht, warum alle Meßpunkte grundsätzlich den Fehler nach oben erhöhen.
Manchmal liegt die tatsächliche Höhe auf der man wirklich gefahren ist, doch über und manchmal unter dem Meßwert auf der “Kachel” im GDEM-Relief. Ich sehe immer noch nicht den Grund, warum die Ergebnisse immer zu hoch zu sein scheinen.

Ich kann es mir eher nur so erklären, das hier und da die Baumspitzen gemessen werden, dann kommt wieder freies Feld ohne viele Bäume und der Höhenpunkt liegt wieder unten auf der Straße. Wenn auf einer Kachel verschieden hohe Objekte sind, würde ich im Schnitt davon ausgehen, dass die Meßpunkte gemittelt werden. Da man aber i.d.R. nicht ÜBER die Objekte (Bäume, Felsen, Häuser, etc.) fährt, sondern unten auf der Straße, sind all diese Meßpunkte grundsätzlich zu hoch angesetzt. Kommt wieder eine Kachel ohne viele störende Objekte, liegt der Meßwert wieder weiter unten - insgesamt also größerer Höhenunterschied. Je kleinteiliger das Geländer zerklüftet bzw. mit störenden Objekten durchsetzt ist, desto größer der Fehler.

Meine Vermutung: dass Anstiege irgend etwas >0 addieren, während Abfahrten immer =0 subtrahieren. Mehr Messpunkte führen deshalb nicht zwangsläufig zu einem geringeren Fehler, da braucht es zusätzlich das Glück, dass die Punkte genau dort liegen, wo man durch ist.

Das Problem sind einfach die viel zu groben (SRTM) Messdaten. Es werden ja nicht Punkte auf der Straße gemessen, sondern irgendwo (daneben). Aus denen wird ein mehr oder weniger wellenförmiges Geländeprofil errechnet, auf dass dann einfach die Straßen drauf projeziert werden. Wir schief das geht, sieht man auch gut bei Google Earth.
Nach meinem Verständnis dürften die Router mehr glätten, zumindest für ausgebaute Straßen in Europa, erst recht für Autobahnen. Die werden ja so gebaut, dass sie eher eben sind. Sonst würde einem im Auto bei 100 km/h wohl schnell schlecht werden.
Ein Wald- oder Feldweg hingegen folgt eher dem vorhandenen Gelände, da sind durchaus ein paar Höhenmeter mehr zu erwarten.
Radwege sind aber besonders schwierig. Die wurden ja oft nachträglich neben vorhandene Straßen gebaut und haben oft ein ganz anderes reales Profil als die Straße, die nur wenige Meter daneben verläuft. In den Bergen ist es da wahrscheinlich sogar vernünftig, eher mehr HM anzunehmen, weil man als Radler immer mal wieder kleine Buckel überwinden muss, während die Straße topfeben verläuft.

Ganz schief geht es bei den Passstraßen. Die verlaufen in der Praxis meisst so, dass man über lange Strecken entweder nur rauf oder nur runter fährt. Das Gelände drum herum ist aber alles andere als konstant, und daher sind auch die vom Router geschätzen Werte für die Straße viel zu wellig und damit auch die HM viel zu hoch.

Router müssten also entweder intelligenter werden und mehr Kontext betrachten oder weitaus genauere Höhenmodelle bekommen, in denen dann der Verlauf der Straße oder gar des Wanderwegs auch klar erkennbar wäre. Also ein Raster von < 1m. Das wären verdammt viele Daten.