同一次徒步,为什么两个 App 算出的爬升不一样
两个 App 算出的距离哪怕不一样,通常也差不了太多。爬升就不一定了——同一次徒步,一个 App 说爬升三百米,另一个说四百五十米,单看每个数字似乎都说得过去。这个差距会比距离的差距大得多,原因也很具体:高度这个量,从一开始测量得就没有位置那么干净,而爬升又是把记录到的读数里最抖的这一项,一点一点累加出来的总数。
简单说
爬升不是一次量出来的数字,而是把一连串高度读数里每一次往上的变化加总出来的结果。而高度本身,恰恰是 GPS 设备给出的所有数字里最不精确的一个,抖动幅度比经纬度大出不少。同一次徒步,两个 App 各自记录,或者同一份记录被两个平台各自处理,起点的高度读数可能不一样,把多小的上下波动算作「真的在爬」这件事也判断得不一样,结果就是两边都说得通,数字却离得不近。
高度天生就比位置测得粗
GPS 接收器靠比较天上多颗卫星信号到达的时间差来算出自己的位置。这套办法算水平位置比算高度准得多——能帮上水平定位的卫星散布在地平线四周,而对算高度真正有用的卫星往往偏向头顶方向,同一时刻能用上的也更少。结果就是手机给出的原始 GPS 高度读数,哪怕人站着不动,上下抖动的幅度也比水平位置大出好几倍。用这份读数的变化量累加出来的爬升总数,自然把这份抖动也一并继承了下来。
两种传感器,两种误差
有些设备只靠 GPS 给出的高度,有些还会读气压传感器——靠空气压力推算高度,而不是靠卫星,短时间内的高度变化通常比 GPS 追得更平滑。但气压读数是相对值,需要一个起始海拔来校准,而几个小时里天气本身的变化会改变同一个地点的气压,气压计没法把这个和真的在爬坡区分开。同一条路线、同一台设备,天气平静的一天和天气正在变化的一天,光是这一点,爬升总数就可能不一样。
多小的波动才算「在爬」
就算高度读数干干净净、只有一路来源,还有一个问题要决定:多小的上下波动该算进总数。什么都不过滤,把每一次上升原封不动加起来,传感器本身的噪声——升一米、又降半米,反复上千次——就会把总数堆得远超实际爬升,因为抖动加总起来很难自己抵消掉。过滤得太狠,把曲线抹得很平,或者只认变化幅度够大的部分,那么起伏地形上真实的小爬坡也会被当成噪声一起丢掉。不同 App 在这道取舍题上停的位置不一样,并没有哪个设定是唯一正确答案,只是在容忍多少噪声、和冒着丢掉多少真实爬升的风险之间,各自做了不同的选择。
有些平台根本不用你记录到的高度
不少平台压根不用设备记录下来的高度,而是拿每个点的经纬度,去另一份地形数据库里查这个位置对应的海拔,再用查出来的数值算爬升,这就是常说的「高程修正」。因为地形数据库不会像实时传感器那样抖动,这么算出来的总数往往更平滑、也更容易复现——但它描述的是这个坐标点上地面本身的形状,不是设备走过去时实际测到的数值,和用原始高度算出的总数比起来,差出一截也不奇怪。
还有几个悄悄影响数字的因素
- 「爬升」算的是只往上的那部分,还是最高点和最低点的差——这是两个不同的数字,却经常被混着说。
- 不同来源的地形数据库精度不一样,所以就算两个平台用同样的坐标做高程修正,算出的数字也未必一致,不只是和原始 GPS 总数不一致。
- 在高楼密集或树冠很厚的地方记录的路线,GPS 高度会在原本就有的抖动之上再乱一层。
- 一台很久没在户外用过定位的设备,气压计可能是从一个过时的基准点开始算的,导致整次徒步的高度读数整体偏高或偏低一截。
实际该怎么办
不存在一个「真正的爬升」等着被更认真地找出来——高度本来就是这里面抖动最厉害的读数,每个 App 怎么过滤这份抖动,有时候甚至要不要相信原始高度、还是干脆信地形数据库,都是各自合理的选择。想让自己的数字和朋友的 App 或者登山口牌子上写的严丝合缝,其实是在追一个别人本来就没用同样办法测出来的数字。真正有意义的比较,是拿这次徒步和自己用同一个 App 记录的以往路线比——地面形状变不了,但至少算法没变。
TrailCam 会为每条路线记录距离、行动时间、配速和爬升,回放路线时下方会显示海拔曲线,让你看到爬坡实际发生在哪里,而不只是最后那一个总数。
常见问题
- 两个 App 里,哪个的爬升是「对的」?
- 通常没有哪个更对。高度是手机给出的数字里抖动最厉害的一个,每个 App 怎么过滤这份噪声,或者要不要换成地形数据库的数值,都是各自合理的选择。算出不一样的数字才是正常结果。
- 为什么爬升的差距比距离的差距大?
- 因为高度读数本来就比水平位置抖得厉害,这是 GPS 定位的几何原理决定的。用高度变化量累加出来的总数,比用水平距离累加出来的总数,更容易越攒越偏。
- 有气压传感器是不是就能解决这个问题?
- 气压传感器能让短时间内的曲线更平滑,但也带来另一个问题:气压读数跟着空气压力走,徒步这几个小时里天气一变,压力也会变。这只是把 GPS 的抖动换成了对天气的敏感,误差本身并没有消失。
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