welcher GPS-Track stimmt?

hago · 2010-09-19T16:57:01.000Z

Hallo,

seit einiger Zeit zeichne ich mit einem Garmin Oregon450 Strecken auf und trage entsprechende Straßen und Wege in OSM ein.
Dabei gibt es natürlich meistens die Situation, dass sich mein Track mit bereits eingetragenen Straßen perfekt deckt.
Manchmal weicht aber mein Track von der eingetragenen Straße und von der Spur anderer Tracks ab, obwohl ich ganz sicher weiß, den Weg nicht verlassen zu haben, und kurz darauf ist er wieder direkt auf dem Weg.
Woher weiß ich welcher Track passt, wenn zB. nur 2 da sind? Siehe:

Was geht da vor sich?

Grüße, Hago

efred · 2010-09-19T17:19:07.000Z

GPS ist nie genau. Es kann durchaus vorkommen, dass die angegebene GPS-Position einige Meter (auch 12 Meter ist nichts ungewöhnliches) von der richtigen Position abweicht - durch Wald, Stromleitung, schlechte Sicht zum Himmel, GPS-Fehler, störende Strahlung von irgendwelchen Sendern in der Nähe, usw… Am Besten, Du läufst diese Strecke noch 2 oder 3 mal ab, dann kannst Du den Weg entsprechend in der Mitte positionieren.

SunCobalt · 2010-09-19T17:24:18.000Z

generell ist davon abzuraten, nur seinen eigenen Tracks zu glauben. Ein Anhaltspunkt für die Qualität der GPS Tracks bietet die Länge zwischen zwei Punkten und die Stetigkeit. Wenn jemand nur alle 50 Meter einen Punkt setzt, sieht man das anhand vieler langer Linien, die dann recht plötzlich die Richtung ändern. Dann gibt es da nocht die “betrunkene Matrosen” GPS Empfänger, die hin und her gehen, oft zickzack.
Man sieht bei Dir jetzt leider keinen Maßstab…Mein Oregon liegt auch manchmal ziemlich daneben. Ich würde in beiden Situationen nichts ändern. Das linke Bild zeigt zwei annehmbare Tracks. Welcher jetzt stimmt, kann man nicht sagen. Rechst sieht der daneben liegende Track so aus, als wäre der Abstand zwischen den Punkten manchmal recht groß. Gemessen am anderen Track stimmt der eingezeichnete Weg ja. Wenn man um Kurven läuft, passieren solche “Nasen” machmal.
Die Empfangsqualität ist von sehr vielen verschiedenen Faktoren abhängig. Man darf sich nicht von der Anzeige im Oregon blenden lassen

edwin-ldbg · 2010-09-19T17:51:11.000Z

Geologische, Botanische und auch Weltraumeigenschaften beeinflussen den GPS Track.

Erst richtig viele Tracks liefern was wirklich brauchbares

Dennis_B · 2010-09-19T18:45:16.000Z

Fahr die Strecke nochmal an einem anderen Tag ab, dann weißt Du, was Sache ist. Ich habe ich auch schon Straßen gehabt, die top genau sind und plötzlich fehlt eine ganze Kurve.

hago · 2010-09-19T18:57:28.000Z

Ich danke euch.
Ich dachte schon, an meinem Gerät wäre eventuell was kaputt.

Gruß, Hago

Noframe · 2010-09-19T20:51:59.000Z

–OT–

Hi Edwin, da Du keine mailadresse angegeben hast, dieser Weg.

Ist der Link zu dem Bild permanent? Das Bild würde prima in den WIKI-Artikel passen:

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Zuverl%C3%A4ssigkeit_von_OSM_Koordinaten

Kann ich das Bild verwenden?

edwin-ldbg · 2010-09-20T07:27:10.000Z

Kann ich das Bild verwenden?

Ja, kannst… kannst auch selbst erstellen wenn mit JOSM für ein Gebiet nur die GPS Tracks laden lässt. Gibt sicherlich auch andere Orte wo man besser auch mehrere Tracks sieht, die vom Durchschnitt stark abweichen.

stephan75 · 2010-09-20T15:23:04.000Z

@hago:

ein Weg, um die Genauigkeit von aufgenommenen GPS-Tracks zu prüfen, ist das laden der Spur in z.B. routeconverter, siehe http://www.routeconverter.de.

Dort kann man Tracks gegen bestimmte Satellitenbilder und auch OSM abgleichen. Aber Vorsicht: in einigen Gegenden können Satellitenbilder einen erheblichen Versatz haben, bitte vorher in der Gegend generell prüfen.

fkv · 2010-09-20T18:45:44.000Z

Aufschluss bringt nur ein Vergleich mit Satellitenbildern, z.B. mit dem Programm “mobile atlas creator”. Die Satellitenbilder können versetzt sein, aber das merkt man eh, wenn man sich einen größeren Track anschaut. Mit dem mobile atlas creator findet man schnell heraus, welche Satellitenbilder zuverlässiger sind und welche weniger…

Die verbreitete Ansicht, dass man nur einige Tracks sammeln und aus der “Wolke” das Mittel nehmen muss, kann ich nur bedingt teilen. Denn Tracks schneiden normalerweise die Kurven, und so verläuft auch das Mittel zu weit innerhalb der Kurven. Außerdem kommt mir vor, dass es z.B. an Hängen systematische Messfehler gibt (Messpunkte zu weit talseitig). Die würden bei mehrmaliger Messung nur wiederholt werden.

Hago, zeigt dein Oregon nicht irgendwo die GPS-Genauigkeit an? Mein Dakota 20 tut das. (Leider speichert es die Genauigkeit nicht in den Track- und Wegpunkten.) Es ist ein Wert in Metern, wahrscheinlich die geschätzte Standardabweichung. D.h. bei einer angezeigten Genauigkeit von 25m kann die Tatsächliche Abweichung auch leicht 40m ausmachen. Das Optimum, was angezeigt wird, ist 3m. Das gibt es nur auf freien Flächen oder Gipfeln, bei Schönwetter. An Berghängen, in Tälern und in der Stadt sind die Messungen sehr ungenau. Die Genauigkeit hängt auch davon ab, ob ich das Gerät am Rucksack trage oder in der Hand halte. Manchmal verdoppelt sich die Genauigkeit, wenn ich die Position ein paar m verändere. Auch das Gerät ein paar Minuten einfach liegen zu lassen hilft oft. Am geschicktesten wäre es wohl, bei schlechtem Empfang eine externe Antenne anzuschließen, aber mein Dakota hat leider keine Buchse dafür.

Basstoelpel · 2010-09-20T19:40:00.000Z

Auch Luftbilder haben systematische Fehler. Da die Bilder abgesehen von der Bildmitte nicht senkrecht aufgenommen wurden, gibt es einen Versatz, der von der Höhe des aufgenommenen Punkts abhängt. Das kann natürlich korrigiert werden, genannt Orthonormierung, aber das setzt voraus, daß das Höhenprofil schon bekannt ist. Und Höhenangaben, die nicht auf Vermessung beruhen, stammen von Radarstaelliten und haben eine sehr mäßige Auflösung. Etwas, das gerade an eienem zerklüfteten Hang verläuft, etwa eine Hochpannungsleitung etwa oder eine Straße die schmaler ist als die Auflösung des Höhenprofils aber die Klüfte nicht mitmacht sehen dann ziemlich krakelig aus. Auch sollte man wenn man Hochhäuser mappt nicht den Umriß des Dachs verwenden, denn wenn das Bild (hoffentlich) auf die Erdoberfläche orthnormiert ist, hat die Dachfläche natürlich einen Versatz.

Baßtölpel

hago · 2010-09-20T21:29:21.000Z

Hallo fkv,

fkv:

… zeigt dein Oregon nicht irgendwo die GPS-Genauigkeit an?

Ja, tut es. Habe ich eben im Handbuch rausgefunden.
Man kann es aber nicht kontinuierlich ablesen sondern man muss dazu die Kartenanzeige verlassen und eine andere Seite öffnen. Das ist ja Quatsch, bis ich da rumgedrückt habe kann sich das längst verändert haben.

Ich habe das Oregon vor ein paar Tagen mal eine Weile rumliegen lassen und mir nachher die Aufzeichnung angeschaut:

Die größeren Ausschläge sind fast 200m lang. Das scheint nicht so toll zu funktionieren.
Man sieht allerdings schon, wo das Zentrum ist.

Grüße, Hago

efred · 2010-09-20T21:35:46.000Z

@fkv… mobile altas creator ist zwar ein nettes programm, aber man sollte auch darauf hinweisen, dass man nicht zu grosse areas in hoher zoomstufe downloadet, sonst wird dieses tool früher oder später geblockt… (bereits jetzt sind die traffics über dieses programm sehr belastend…)

Dennis_B · 2010-09-20T22:56:04.000Z

fkv:

Aufschluss bringt nur ein Vergleich mit Satellitenbildern, z.B. mit dem Programm “mobile atlas creator”. Die Satellitenbilder können versetzt sein, aber das merkt man eh, wenn man sich einen größeren Track anschaut.

Das ist nicht gerade sinnvoll. Niemand weiß, um wie viele zig Meter die Satbilder falsch sind. Das geht bis zu 150 Meter Differenz, wenn man Deutschland mal verlässt. In Deutschland sind sie oft gut, aber halt nur “oft gut” und nicht “immer sehr gut”.

fkv:

Denn Tracks schneiden normalerweise die Kurven, und so verläuft auch das Mittel zu weit innerhalb der Kurven.

Kurven werden nur geschnitten dargestellt, wenn man zu wenig Punkte aufnimmt. Dann hat man sein GPS-Gerät falsch bedient. Wenn eine Kurve aus 3 Punkten besteht, fehlt der Rest. Aber die meisten GPS-Geräte heutzutage machen so viele Punkte, da wird nichts mehr geschnitten. Sekundentakt ist das Stichwort.

fkv:

Außerdem kommt mir vor, dass es z.B. an Hängen systematische Messfehler gibt (Messpunkte zu weit talseitig). Die würden bei mehrmaliger Messung nur wiederholt werden.

Falsch. Das ist genau anders herum. An Hängen ist ein Foto verzerrt. Ist ja auch logisch, wenn man 3D in 2D verwandelt, dann ist es verzerrt. Man kann zwar das Bild an den Ecken gerade zerren, aber 3D-Objekte, also die Hänge, bleiben verzerrt. Erst, wenn es ein hochgenaues 3D-Profil gibt wäre es möglich die Hänge separat zu entzerren. Aber das ist bei den wenigsten Luftbildern der Fall. Bei der Mondlandung der NASA hat dieses physikalische Phänomen sogar zu diversen Verschwörungstheorien geführt. Welle mal ein kariertes Blatt Papier und Fotografiere es schräg seitlich. Dann entzerre das Foto an den Ecken bis es wieder gerade ist. Und Voila, du hast Verzerrungen im Karomuster.

fkv:

Es ist ein Wert in Metern, wahrscheinlich die geschätzte Standardabweichung.

Das ist der DDOP-Wert, den viele Geräte einfach mal ca. 10 nehmen und dann mit der Maßeinheit “Meter” anzeigen. Entscheiden ist aber immer der VDOP und der HDOP wert. Der DDOP wird dann nur ausgerechnet. Wenn VDOP und HDOP z.B. unterschiedlich sind, hast Du als Abweichung eine Elipse. Diese Werte sollte man unbedingt mit im GPX-File speichern. Denn nur so weiß man nachher am PC, wie gut der Track ist.

Wobei es auch immer wieder Standardfehler gibt. Diese nennen sich “Schatten”. Ich hatte mal einen Schatten beim Geocachen. Am Ziel sagte das GPS “Gehe 20 Meter nach Osten”. und 20 Meter nach Osten sagte es “Gehe 20 Meter nach Westen”. Also egal wo Du warst, Du warst immer 20 Meter daneben. 3 Tage später war das Problem weg. Garmingeräte haben das Problem, daß wenn sie beim einschalten in Bewegung sind, sie gerne mal die Position falsch anzeigen. Und auch mal ein falsch gemessener Satellit kann schnell mal zu Fehlern führen.

Grüße
Dennis

SunCobalt · 2010-09-21T03:54:02.000Z

@ Hago. Den Teil des Tracks, der nach dem Einschalten entsteht, kannst Du wegwerfen. Dein Gerät hat keinen oder nur schlechten Sat Empfand. Der verbessert sich nach einer Weile. Je länger Dein Gerät aus war, je länger dauert es auf eine akzeptable Genauigkeit zu kommen. Drücke mal nach dem anschalten auf die Balken ganz unten auf dem Bildschirm. Da siehst Du es schön

fkv · 2010-09-24T17:55:38.000Z

Basstoelpel:

Auch Luftbilder haben systematische Fehler. Da die Bilder abgesehen von der Bildmitte nicht senkrecht aufgenommen wurden, gibt es einen Versatz, der von der Höhe des aufgenommenen Punkts abhängt. Das kann natürlich korrigiert werden, genannt Orthonormierung, aber das setzt voraus, daß das Höhenprofil schon bekannt ist.

Microsoft, Google usw. werten das Höhenprofil natürlich aus, das erkennt man an den Bildverzerrungen an rückseitigen Steilabbrüchen.

Und Höhenangaben, die nicht auf Vermessung beruhen, stammen von Radarstaelliten und haben eine sehr mäßige Auflösung. Etwas, das gerade an eienem zerklüfteten Hang verläuft, etwa eine Hochpannungsleitung etwa oder eine Straße die schmaler ist als die Auflösung des Höhenprofils aber die Klüfte nicht mitmacht sehen dann ziemlich krakelig aus. Auch sollte man wenn man Hochhäuser mappt nicht den Umriß des Dachs verwenden, denn wenn das Bild (hoffentlich) auf die Erdoberfläche orthnormiert ist, hat die Dachfläche natürlich einen Versatz.

Ja, das erkennt man daran, dass Hochhäuser perspektivisch dargestellt werden, d.h. auf der einen Seite sieht man die Wand und auf der anderen Seite verdeckt das Dach die parkenden Autos. Aber was ist die Alternative? Gerade an solchen Stellen kann man mit GPS nichts anfangen. Besser mit Satellitenbild 5m daneben als mit GPS-Messung 30m daneben.

An Hängen ist nicht nur der Satellitenempfang schlechter, sondern ich glaube auch, dass der Roundtrip zu einem hinterm Berg stehendenen Satelliten länger wird (weil die Signale einen Umweg nehmen müssen), wodurch der GPS-Empfänger glaubt, weiter vom Satelliten entfernt zu sein. Dadurch rutscht der Track hangabwärts. Es ist nur eine Hypothese, vielleicht kann ein GPS-Experte das bestätigen oder widerlegen.

efred:

@fkv… mobile altas creator ist zwar ein nettes programm, aber man sollte auch darauf hinweisen, dass man nicht zu grosse areas in hoher zoomstufe downloadet, sonst wird dieses tool früher oder später geblockt… (bereits jetzt sind die traffics über dieses programm sehr belastend…)

Von wem geblockt?

Dennis_B · 2010-09-24T19:52:20.000Z

fkv:

An Hängen ist nicht nur der Satellitenempfang schlechter, sondern ich glaube auch, dass der Roundtrip zu einem hinterm Berg stehendenen Satelliten länger wird (weil die Signale einen Umweg nehmen müssen), wodurch der GPS-Empfänger glaubt, weiter vom Satelliten entfernt zu sein. Dadurch rutscht der Track hangabwärts. Es ist nur eine Hypothese, vielleicht kann ein GPS-Experte das bestätigen oder widerlegen.

Heute ist doch noch gar nicht der 1. April. grübel

efred · 2010-09-24T20:27:08.000Z

'Dennis[B:

']

fkv:

An Hängen ist nicht nur der Satellitenempfang schlechter, sondern ich glaube auch, dass der Roundtrip zu einem hinterm Berg stehendenen Satelliten länger wird (weil die Signale einen Umweg nehmen müssen), wodurch der GPS-Empfänger glaubt, weiter vom Satelliten entfernt zu sein. Dadurch rutscht der Track hangabwärts. Es ist nur eine Hypothese, vielleicht kann ein GPS-Experte das bestätigen oder widerlegen.

Heute ist doch noch gar nicht der 1. April. grübel

Hat leider nichts mit 1. April zu tun… Ganz im Gegenteil, die Aussage von fkv stimmt.

edwin-ldbg · 2010-09-24T20:44:58.000Z

vielleicht kann ein GPS-Experte das bestätigen oder widerlegen

Wenn die Antenne des GPS Gerätes in Sinusschwingung im Winkel des Diferentialsignals P1 zu B4 zur Phase T3 hältst, kannst solche Effekte zu 43% kompensieren.

badger123 · 2010-09-24T21:16:36.000Z

fkv:

Ja, das erkennt man daran, dass Hochhäuser perspektivisch dargestellt werden, d.h. auf der einen Seite sieht man die Wand und auf der anderen Seite verdeckt das Dach die parkenden Autos. Aber was ist die Alternative? Gerade an solchen Stellen kann man mit GPS nichts anfangen. Besser mit Satellitenbild 5m daneben als mit GPS-Messung 30m daneben.

Die perspektivische Darstellung von Hochhäusern lieg wohl ehr vom Aufnahmeort als von einer gewollten perspektivischen Bearbeitung des Bildes ab. Oder glaubst du wirklich dass die Bilder nachträglich bearbeitet werden und Objekte hinter einem Hochhaus verdeckt werden?

fkv:

An Hängen ist nicht nur der Satellitenempfang schlechter, sondern ich glaube auch, dass der Roundtrip zu einem hinterm Berg stehendenen Satelliten länger wird (weil die Signale einen Umweg nehmen müssen), wodurch der GPS-Empfänger glaubt, weiter vom Satelliten entfernt zu sein. Dadurch rutscht der Track hangabwärts. Es ist nur eine Hypothese, vielleicht kann ein GPS-Experte das bestätigen oder widerlegen.

Unabhängig davon ob jetzt das Satellitenbild oder die GPS-Position genauer ist, ist für mich die GPS-Position interessanter.
Den diese Position wird mir schliesslich im Navigationsgerät wieder angezeigt.