高度データがまったく入っていない GPX ファイルに、あとから高度を足す方法
GPX のトラックが地図に線を描くために厳密に必要な数字は、各点の緯度と経度のふたつだけです。高度は別扱いの、あってもなくてもよい値で、ひとつも入っていないファイルは珍しくありません。地図上で手描きしたルートや、垂直方向の測位を取り損ねた記録は、形はあっても高さがない状態で出来上がります。直すべきなのは山行をもう一度測り直すことではなく、そのファイルがすでに「通った」と言っている場所の地面がどれくらいの高さなのかを、まったく別の情報源に尋ねることです。
短く答えると
標高補正のツールにファイルを通します。ファイルが記録できなかった高度をそのまま読むのではなく、各点の緯度・経度を、地球全体の地表の高さをまとめた公開データ（数値標高モデル）に照らし合わせて調べ、その調べた値をその点の高度として書き込みます。GPX の取り込みをすでに受け付けているプラットフォームの多くは、ルートやアクティビティのページ自体にこれに相当する機能を持っていて、たいてい「標高補正」や「高度を補正」のような名前が付いています。この用途専用に作られた独立したツールもあり、たとえば GPS Visualizer は、高度がひとつも入っていない GPX ファイルを受け取って、全点に値を埋めたファイルをそのまま返してくれます。どこかのアカウントに登録する必要も、恒久的にアップロードする必要もありません。
そもそもなぜ高度が入っていなかったのか
GPX の trkpt 要素は緯度と経度を必須の属性として持ち、高度は子要素として任意で付くだけです。実際に歩いたルートを記録したのではなく、地図の上に線を引いただけのルートには、そもそもどの地点でも何も測っていないので、書き込める高度がありません。実際に歩いて記録したトラックでも同じことは起こり得ます。受信機が位置の測位はできていても、ある区間だけ垂直方向の測位が取れていない場合です。高さを割り出すには、地面の位置を割り出すよりも強い衛星の配置が必要なので、水平方向の測位が抜けるよりも垂直方向の測位が抜けるほうが起こりやすいことです。
標高補正のツールが実際にしていること
その日その場所で何かを測り直しているわけではありません。ファイルにすでに入っている座標を取り出し、衛星写真や航空測量から作られた地形モデルに照らし合わせて調べ、その点にいま入っている値——何もない状態でも、ゼロでも、ぶれの多い実測値でも——を、モデルから調べた値に置き換えます。出てくるのは、その緯度・経度で地面がどれくらいの高さかという値であって、その場に立っていた GPS 受信機が自分をどれくらいの高さだと測ったかという値ではありません。
この違いがあるからこそ、同じツールはすでに高度が入っているファイルに使っても意味があります。ただ入っていないファイルに使う場合だけの話ではありません。GPS の高度はその場でのリアルタイムの測定値で、点ごとに本物のぶれを含みますが、モデルからの値にはそのぶれがありません。揺れ動く受信機ではなく、固定されたデータセットを読んでいるだけだからです。片方をもう片方に置き換えると、ぎざぎざで信じがたい獲得標高の合計が、なめらかで信頼できそうな値に近づくことがよくあります。
補正が知らないこと
- 横に動かずに高さだけ上がるようなもの——歩道橋、湿地の上の木道、火の見の展望台。モデルが読むのはその座標にある地形そのものの高さであって、そこに立っていた構造物の高さではありません。
- モデル自体の解像度より細かい、鋭い地形の凹凸——スクランブルの途中にある短い岩の段差、階段状の小さな棚。サンプル点の格子から作られたモデルは、その格子の大きさより細かい凹凸を表現できず、本物のぶれと一緒に均されてしまいます。
- 座標そのものが正確かどうか。もとの GPS の位置が横方向にずれていた場合、補正はそのずれた場所の高度を自信満々に調べて答えるだけで、実際にいた場所の高度を答えてくれるわけではありません。
勘違いしやすいところ
- 補正後のファイルが、その日の実際の天候や状況を反映していると思い込む——反映しているのは静的な地形モデルであって、その日その場で起きたことではありません。
- 補正したファイルの獲得標高と、補正していない別アプリの数字を比べて、小さい方やなめらかな方を「正しい」と決めつける——片方は実測値、もう片方はモデルからの値という、そもそも違う種類の入力から作られているので、一致しないのがふつうで、どちらかが壊れているわけではありません。
- 標高だけでなく、距離や時刻のずれまで補正が直してくれると思い込む——補正が触るのは各点の高度の値だけで、緯度・経度・時刻はそのまま残ります。
- 補正をかけたら、歩道橋や展望台に立っていた高さがそのまま残ると期待する——モデルは、そこに構造物があったことなど知りません。
TrailCam の場合
TrailCam はルートを記録しているあいだ、各点の高度をその場でずっと記録しているので、アプリで記録した山行から書き出した GPX ファイルには、ルート全体の高度がすでに入っています。TrailCam の書き出しに、あとからこの作業をする必要はありません。この記事で扱っている状況は、たいてい別のところから来たトラック——地図上で手描きしたルート、古い端末、あるいは高度をそもそも記録していない別のアプリ——で起こります。TrailCam は GPX 1.1 または CSV で書き出せ、書き出し機能は任意の TrailCam Pro に含まれています。アプリ自体のダウンロードは無料です。
よくある質問
- 標高補正をかけると、山行の距離まで変わってしまいますか？
- 変わりません。距離は各点の緯度・経度から計算されていて、補正が書き換えるのは高度の値だけです。位置と時刻はそのまま残ります。
- すでに高度が入っているファイルでも、獲得標高がおかしい場合は補正で直りますか？
- 直ることが多いです。すでに入っていた高度の値——ぶれていてもいなくても——をモデルから調べた値に置き換えるので、信じがたいほど大きい合計やぎざぎざした合計がなめらかになりやすいです。ただし、モデルが表現できないほど小さな本物の地形の凹凸まで均されてしまうこともあります。
- 高度を足すには、どこかのトレーニング用プラットフォームにファイルをアップロードする必要がありますか？
- 必要ありません。GPS Visualizer のような、この用途専用に作られた独立したツールなら、高度が入っていない GPX ファイルを受け取って、値を埋めたファイルをそのまま返してくれます。アカウント登録も恒久的なアップロードも不要です。
自分のルートを記録する
TrailCam は iPhone 用の GPS ルート記録アプリです。動画・写真・音声メモを撮ったその地点に紐づけて保存し、GPX 1.1 または CSV で書き出せます。ダウンロードは無料です。