GPXファイルから山行で一番急だった区間を見つける方法
山行の平均勾配は嘘のない数字ですが、登った分をルート全体の距離にまんべんなく塗り広げて作られる数字でもあり、まさにその塗り広げが、実際に記憶に残っている短くて過酷な一区間を消してしまいます。GPXファイルはそもそもその平均を記録していたわけではなく、位置と標高と時刻の付いた点の並びを記録しているだけで、ルート上のどこかの勾配は、あとからその並びを使って計算するものです。一番急な区間を見つける作業も同じ点の並びを少し違う使い方をするだけで、その過程で気をつけるべき点が一つだけあります。
まず結論
トラックの点を順番にたどりながら、山行全体で勾配を一つだけ計算するのではなく、短く重なり合う区間ごとに何度も計算します。たとえば一点ごとではなく、進んだ距離が20〜50メートルに達するたびに区切る、という具合です。それぞれの区間について、標高の変化を距離で割れば、山行全体のときとまったく同じやり方で勾配が出ます。その中で一番勾配が高かった区間が、そのルートで一番急だった場所です。計算に使う標高と距離の数字はすでにファイルの中にあり、標準的なGPXトラックに何か特別な記録を追加する必要はありません。
なぜ一つの平均勾配ではこの問いに答えられないのか
平均勾配は、獲得標高の合計を距離の合計で割るという計算なので、その仕組み上、山行の全区間が同じ一定の割合で登り続けたかのように扱ってしまいます。平坦な取り付き、鋭い一区間、そのあとの緩やかな稜線からなるルートは、全体としては控えめで嘘のない8パーセントに落ち着く一方、その鋭い区間だけを数十メートル単位で取り出せば30パーセント近くになっていることもあります。平均が間違っているわけではなく、「どこが急だったか」とは別の問いに答えているだけで、ルート全体から取り出した一つの数字をいくら見つめても、その別の問いには答えてくれません。
ペースを見るときのように山行を1kmや1マイルごとの区間に分けるやり方も、程度は軽いものの同じ問題を抱えています。ほとんど緩やかな1kmの中に短くて鋭い登りが一つ埋もれていても、その1km全体と混ざり合ってしまう点は変わらず、対象が山行全体からその1kmに縮んだだけです。一番急な区間そのものを見つけるには、実際の急坂がその中に埋もれてしまわないくらい短い単位で見る必要があります。
GPXファイルにすでにそろっている材料
GPXトラックは、緯度・経度・たいてい標高・時刻が付いた点が順番に並んだだけのファイルです。これは、総距離、獲得標高、平均ペース、平均勾配といった、山行の記録に表示されるあらゆる数字の元になっている材料と同じで、どれもファイルの中に数字として保存されているのではなく、この同じ点の並びからそのつど計算されています。ルートの短い区間ごとの勾配も、その並びから作り出せるもう一つの数字にすぎず、必要なのは連続するいくつかの点の標高と距離だけです。
一点だけの注意点：点と点の間の標高はそのまま使うにはノイズが多すぎる
標高は、位置情報よりもぶれの大きい、スマートフォンが記録する中で一番ノイズの多い数字です。連続する二点だけを使って勾配を計算すると——たいてい数メートルしか離れておらず、記録の間隔も数秒しかありません——実際には登っても下ってもいない平坦な区間から、一方の標高がたまたま数メートル高く、次の点がたまたま数メートル低く出ただけで、突然30パーセントや40パーセントといった勾配が出てくることがあります。これをそのまま残しておくと、ファイルの中にある本物のどの登りよりも、その一点だけのでたらめな区間が「一番急な区間」として選ばれてしまいます。
区間の幅を20〜50メートルほどの一定の距離に広げると、この問題はたいてい解決します。実際の標高変化を、両端の数メートルのノイズがほとんど結果を動かせないくらいの距離で割ることになる一方、50メートル以上続く本物の急坂ならはっきり数字に表れるからです。区間が狭すぎるとノイズに負け、広すぎると短い急坂が周りの緩やかな地面に埋もれてしまい、1kmごとの区間分けと同じ希釈が起きます。その中間のどこかに、短くても本物の登りがはっきり見え、かつ信頼できる幅があります。
実際の数字で計算してみる
トラックがおよそ5メートルごとに点を記録しているとします。ある40メートル区間で標高が210mから214mまで上がったとすると、40メートルで4メートルの上昇、勾配は10パーセントです。その直後の40メートル区間では214mから226mまで上がり、40メートルで12メートルの上昇、勾配は30パーセントになります。さらに先へ進むと、次の40メートル区間では上昇はわずか2メートルにとどまり、勾配は5パーセントまで下がります。真ん中の30パーセントの区間がこのルートで一番急な場所で、もし全体より短い単位で見る人が誰もいなければ、この区間はその登り全体の平均12〜15パーセントほどの数字の中に、静かに埋もれたままだったはずです。
TrailCamでできること
TrailCamは、リプレイしたルートの下に高度プロフィールを描くので、短く鋭い登りは山行全体の一つの平均勾配に埋もれるのではなく、曲線の急な部分としてそのまま見えます。上で説明した計算を自分の手で試したい人のために、ルートはGPX 1.1またはCSVとして書き出せ、記録したすべての点がそのまま残ります。この方法に必要な材料がそのまま含まれているということです。書き出しは任意のTrailCam Proに含まれる機能で、アプリ自体は無料でダウンロードできます。
よくある質問
- 勾配を自分で計算しなくても、山行で一番急だった区間を見る方法はありますか？
- あります。リプレイしたルートの下に表示される高度プロフィールを見れば、曲線がどこで急になっているかがそのままわかります。これはこの計算が出す情報と同じもので、点から計算する代わりにグラフから読み取っているだけです。
- 使う距離の区切り方によって、一番急な区間の結果が変わるのはなぜですか？
- 区切りが狭いほど、数メートルの標高の誤差が短い区間に占める割合が大きくなり、ノイズの影響を受けやすくなります。区切りが広いほど、短くても本物の急坂が周りの緩やかな地面に紛れてしまいます。だいたい20〜50メートルくらいがバランスの取れた目安ですが、正確な数字は決まったルールというより一つの選択です。
- 山行で一番急な区間は、一番標高が高い地点と同じことですか？
- 違います。一番標高が高い地点は、標高そのものだけの話です。一番急な区間は、短い距離の中で標高がどれだけ急に変化したかという話で、高い山頂までゆるやかに長く登るルートのほうが、同じルートのもっと低い場所にある短くて鋭い一区間より、実は勾配が緩いということも十分にありえます。
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。