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海拔曲线为什么看起来一格一格的,不平滑

打开一条记录下来的路线,路线下方的海拔曲线很少会像走的时候感觉的那样是条平滑的斜线。明明是同一个坡度、一路没有起伏的路段,曲线却在细碎地上下跳动。这种锯齿感大多数时候不代表记录出了问题——它是把地面连续变化的高度,拆成一个个单独测出来的高度值再连起来画图时,几乎必然会出现的样子。

简单说

海拔曲线是把路线上每一个点记录到的高度,按顺序连起来画成的。每一个高度值本身都带着几米量级的独立误差,这个误差和地面的真实形状没有关系。把成百上千个这样带着小误差的点连起来,哪怕实际走的是一路平顺的坡道,曲线也会变成一小段一小段地上下折腾着往上爬,而不是一条干净的斜线。

这个误差从哪来

算高度比算平面上的位置要难。经纬度是靠比较天上各个方向散布的卫星信号算出来的,覆盖角度够宽,所以能算得比较准。而高度只能靠同一批卫星信号来算,但这些卫星全都在地平线以上、角度范围本来就窄得多,这就让垂直方向的估算天生比水平方向更不稳。再加上附近的地形、树木遮挡,以及那一刻能看到几颗卫星,都会影响精度,所以噪声大小并不是恒定的——走到空旷处会小一些,走进树下没多久又会变大。

这种误差不会一下子跳出一个很大的数,而是一路上一点一点地积累:这个点偏高一米,下个点偏低一米,如此反复。正是这种小幅度、来回摆动的模式,把一条本该平滑的斜坡变成了锯齿状的线。

有一部分锯齿是真实的起伏

倒也不全是误差。从路口的告示牌或者地图等高线看是一路平缓上坡的一段路,脚下实际走起来却很少是完全均匀的斜坡——一段裸露的树根、一小截石阶、跨过干涸溪沟时的一个小凹陷、之字形拐弯时短暂下降又爬回来的几米,这些都是地面本身真实存在的细小起伏。记录点越密的路线,就越容易把这些真实的小起伏和 GPS 的噪声一起画进曲线里,光看图形很难把两者分开。脚下本来就更崎岖的路段,就算每个点的高度都测得完全准确,画出来的曲线也会显得更乱。

锯齿状的曲线能说明什么,不能说明什么

曲线呈锯齿状,不代表记录失败,也不代表这条路线不可靠——位置轨迹完全可以是好的,只是高度这一列数据自己在独立波动。这种波动,其实和一段实际近乎平地的路段却算出偏高的累计爬升,是同一个根源——累计爬升说到底就是把曲线里所有往上的小段加起来。要是感觉爬升数字比走的时候的体感要高,与其去别处找原因,不如先看看海拔曲线是不是就长得比较锯齿。

这也不是靠走得更用心就能避开的事。哪怕再走一遍完全相同的线路,新的记录也会带上它自己独立的一套小幅高度误差,只是上下起伏的位置换了个地方,曲线看起来照样是锯齿状的。误差来自测量本身,跟走法没什么关系。

TrailCam 在这里能帮上什么

TrailCam 会给每条记录下来的路线画出海拔曲线,放在地图下方,用的就是算距离和配速时那同一批点。路线可以导出成 GPX 1.1 或者 CSV,想看曲线背后的原始海拔数值,直接打开文件就能看到,不用只看图形猜。导出功能包含在可选的 TrailCam Pro 里,App 本身免费下载。

常见问题

海拔曲线是锯齿状的,是不是说明记录不准?
不能这么直接下结论。位置轨迹本身完全可能是准的,只是高度这一列数据自己带着独立的小幅波动,看起来才会是锯齿状。
同一条路再记录一次,曲线会变平滑吗?
不一定。第二次记录也会带上它自己独立的一套小幅高度误差,只是起伏的位置不太一样,曲线大概率还是锯齿状的。
锯齿状的曲线会影响累计爬升的总数吗?
一般会,而且多半是往高了算。累计爬升本质上就是把曲线里所有往上的小段加起来,曲线越锯齿,加出来的总数往往就比实际爬升更高。

记录你自己的轨迹

TrailCam 是一款 iPhone 上的 GPS 轨迹记录 App,会把沿途拍的视频、照片和语音钉在你拍下它的那个位置,并支持导出成 GPX 1.1 或 CSV。免费下载。

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