{"id":1972,"date":"2012-04-16T14:40:50","date_gmt":"2012-04-16T12:40:50","guid":{"rendered":"http:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=1972"},"modified":"2023-04-16T17:11:08","modified_gmt":"2023-04-16T15:11:08","slug":"storende-verlagerungen-von-trackpunkten-infolge-mehrwegeempfang","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=1972","title":{"rendered":"St&ouml;rende Verlagerungen von GPS-Weg-Punkten infolge Mehrwegeempfang"},"content":{"rendered":"<p style=\"margin-top: -12px;margin-bottom: 26px;font-size:0.7em;\">Stand 16.04.2023<\/p>\n<p class=\"para-header\">Eine der wesentlichsten Anwendungen eines GPS-Loggers <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\"> ist das Festhalten einer zur\u00fcckgelegten Tour in einer Log-Datei, um sie danach als Track oder zumindest als Pfad, der den zur\u00fcckgelegten Weg beschreibt, in z.&nbsp;B. Google Earth oder Google Maps darzustellen. Der Pfad entsteht dort als eine Linie, die sich aus den Verbindungslinien (bezogen auf den wahren Verlauf sind dies somit fast immer Sehnen) zwischen den aufeinanderfolgenden Positionen des GPS-Logs zusammensetzt. Wenn diese Positionen nicht sogar durch an den Wegpunkten angebrachte Icons gekennzeichnet sind, kann man zumindest viele von ihnen als Knickpunkte des Verlaufs erkennen. <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Trotz aller Sorgfalt beim Starten des Loggers sowie bei dessen Unterbringung und Ausrichtung w\u00e4hrend der Tour kommt es sehr oft zu auff\u00e4lligen Abweichungen der im Log aufgezeichneten Positionen der Pfadpunkte gegen\u00fcber den wahren Positionen &#8211; in der Art, dass bei deren Darstellung in Google Maps oder Google Earth <\/p>\n<ul style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">\n<li>die Pfadpunkte bzw. die Pfadlinie gegen\u00fcber dem wahren Verlauf \u00fcber l\u00e4ngere Wegstrecken hinweg nach ein und derselben Wegseite oder auch in unregelm\u00e4\u00dfiger Folge zwischen beiden Seiten wechselnd seitlich versetzt sind <\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">oder<\/p>\n<ul style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">\n<li>&#8211; hier nicht weiter betrachtet &#8211; w\u00e4hrend eines Aufenthalts die Punkte eine mehr oder weniger weitl\u00e4ufige Punkte-&#34;Wolke&#34; bilden, sodass die Pfadlinie das Aussehen einer Zickzacklinie annimmt: Die Punkte scharen sich unregelm\u00e4\u00dfig \u00fcber viele Meter verteilt um eine mittlere Position gleich der wahren Position des GPS-Ger\u00e4ts; in der N\u00e4he eines st\u00e4rker reflektierenden Hindernisses nimmt die Wolke oft auch eine in die L\u00e4nge gestreckte Gestalt an. <\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Auf Einzelheiten hierzu und zu einfachen Untersuchungsm\u00f6glichkeiten ist im Eintrag &#34;<a href=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=3911\"  >Beobachtungen an Daten aus GPS-Loggern und GPS-Ger\u00e4ten<\/a>&#34; eingegangen. <\/p>\n<p class=\"para-header\">Beispiel-Track mit verlagerten Trackpunkten <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Aufgrund des in den oben genannten Einzelheiten dargestellten Zustandekommens der Verlagerung von Trackpunkten durch den Einfluss von Hindernissen und reflektierenden Objekten bestehen Abh\u00e4ngigkeiten der Richtung und Gr\u00f6\u00dfe der entstehenden Verlagerungen von der Lage der Objekte bez\u00fcglich der Logger-Position. Somit entsprechen die Verlagerungen innerhalb eines Wegverlaufs denen der zu ihm geh\u00f6renden Trackpunkte &#8211; es sind s\u00e4mtliche Richtungen m\u00f6glich. <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Die beiden unten nachfolgenden Google-Earth-Bilder&#160;1 und 2 mit dem Ausschnitt aus einem Trackverlauf m\u00f6gen das veranschaulichen. Der dargestellte Track geh\u00f6rt zu einem Log von Mitte September 2012, das bei einem Gang entlang des B\u00fcrgersteigs an der Nordostseite des Passeig de Gr\u00e0cia im Stadtteil Eixample von Barcelona aufgezeichnet wurde, einem beiderseits der Fahrbahnen etwas unregelm\u00e4\u00dfig mit B\u00e4umen bestandenen Boulevard. Der Logger, ein &#34;<a href=\"https:\/\/www.wintec-gps.de\/wintec_wpl-2000.php\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">WPL&#8211;2000<\/a>&#34; (Wintec, Taiwan &#8211; abgek\u00fcndigt, zusammen mit dem baugleichen NL-457DL bei Navilock) mit einem (modifizierten) u-Blox-5-Chipsatz, befand sich dabei in einer Rucksack-Deckelklappe, also in einer etwas (besonders nach vorn) eingeschr\u00e4nkten Empfangssituation. <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Die besondere bauliche Struktur &#8211; Grundriss: streng regelm\u00e4\u00dfige Carrees aus quadratischen Geb\u00e4ude-Blocks mit abgeschr\u00e4gten Ecken, 113&nbsp;*&nbsp;113&nbsp;Meter zwischen 20&nbsp;m breiten Stra\u00dfen, somit in einem Raster 133,5&nbsp;m (siehe <a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Eixample#Entstehungsgeschichte\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"> Wikipedia.de: Eixample (Barcelona) &#8211; Entstehungsgeschichte<\/a>) &#8211; l\u00e4sst die Auswirkungen der Mehrwege-Einfl\u00fcsse besonders deutlich hervortreten. Der Wegverlauf war, abh\u00e4ngig vom Passantenstrom, dennoch weitgehend geradlinig &#8211; soweit er nicht den Fu\u00dfg\u00e4nger-\u00dcberwegen folgte, die dort liegen, wo sich die Abschr\u00e4gungen zu den einm\u00fcndenden Stra\u00dfen verengen.<\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 16px;margin-left: 25px;\">Zur Beurteilung der Empfangssituation sind einige Darstellungen in [<a href=\"#itu_681_11\">ITU_681-11<\/a>] hilfreich. Die dortigen Bilder&nbsp;6 (Seite&nbsp;12) und 7 (Seite&nbsp;13) veranschaulichen grafisch f\u00fcr dieser Situation entsprechende Stra\u00dfenschluchten und f\u00fcr typische Kreuzungsbereiche (Bild&nbsp;5, Seite&nbsp;10) die sich einstellenden Bereiche (Elevation \u00fcber Azimut), aus denen ein direkter Empfang von Satellitensignalen durch die Bebauung unterbunden ist&#8201;<a href=\"#anm_satview\" ><sup><b>1<\/b><\/sup><\/a>.<\/p>\n<table style=\"vertical-align:top;margin-bottom: 8px;\">\n<tr>\n<td style=\"vertical-align:top;width:305px;\"><a href=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/verlagerungen_gps-position_logger.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/verlagerungen-297x300.jpg\" alt=\"\" title=\"Verlagerungen\" width=\"297\" height=\"300\"><\/a><\/p>\n<p style=\"font-size:0.9em;line-height:1.2em;margin-bottom:0px;\">Bild&#160;1: GPS-Track entlang des Passeig de Gr\u00e0cia<\/p>\n<\/td>\n<td style=\"vertical-align:top;width:305px;\"><a href=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/verlagerungen_detail.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/verlagerungen_detail-300x212.jpg\" alt=\"\" title=\"Verlagerungen - Details\" width=\"300\" height=\"212\"><\/a><\/p>\n<p style=\"font-size:0.9em;line-height:1.2em;margin-bottom:0px;\">Bild&#160;2: &#34;Quelle: xxx&#160;m&#34; &#8211; H\u00f6henangabe aus dem GPS-Log-File<br \/>&#160;<br \/>\nKoordinaten der Mitte von Bild&#160;1:<br \/>&nbsp; 41\u00b025&#8217;50&#8220;&nbsp;N, 2\u00b010&#8217;01&#8220;&nbsp;E<br \/>&nbsp;<br \/>Zum Vergr\u00f6\u00dfern Klick auf die Bilder<\/p>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">In den beiden voranstehenden Bildern dienen Icons der Hervorhebung der Trackpunkte: im Bild&#160;1 in Gestalt von Pfeilen, im Detailbild Bild&#160;2 als Quadrate mit H\u00f6henangabe aus dem GPS-Log und Uhrzeit im Label. Gelogt wurde mit &#34;Distanz&nbsp;=&nbsp;10&nbsp;m&#34;.<\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Leider sind vom &#34;WPL&#8211;2000&#34; bedingt durch die Auslegung der Ger\u00e4te-Firmware weder Positionen (Elevation, Azimut) noch SNR-Werte der Satelliten erh\u00e4ltlich. Da bei diesem einfachen Loggen die wahren Positionen der Trackpunkte unbekannt bleiben, sind Angaben zur Richtung der Verlagerungen nicht m\u00f6glich (als eine M\u00f6glichkeit dem abzuhelfen w\u00e4ren &#8211; \u00fcbrigens \u00fcber diesen Logger hinaus &#8211; sekundengenau datierte, zeitsynchrone \/&#34;geogetaggte&#34;\/ Fotos bzw. Video-Bilder markanter Wegstellen denkbar). Am Trackverlauf wird beim Vergleich mit dem beschriebenen tats\u00e4chlichen Wegverlauf jedoch deutlich:<\/p>\n<ul style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 16px;padding-left:10px;\">\n<li>Beim Verlassen des Kreuzungsbereiches mit recht gutem Empfang sind zunehmend mehr Satelliten von Abschattungen betroffen, zun\u00e4chst, wegen des gr\u00f6\u00dferen Erhebungswinkels der direkt angrenzenden Bauwerke, die links des Wegs gelegenen, dann auch die rechtsseitigen.<\/li>\n<li>Aus dem Ausweichen des Trackverlaufs nach rechts kann auf die Best\u00e4tigung daf\u00fcr geschlossen werden, dass am Logger Signale von linksseitigen Satelliten eintreffen, die  aufgrund ihres Wegs \u00fcber die Fronten der rechtsseitigen Bauwerke gr\u00f6\u00dfere Entfernungen des Loggers von diesen Satelliten vort\u00e4uschen.<\/li>\n<li> Im rechten Bild variieren die Distanzen der Logpunkte (Vorgabe in den Log-Einstellungen: 10&#160;m &#8211; siehe oben) zwischen 9,6&nbsp;m (gelbe Ma\u00dflinie ab 10:13:18 Uhr) und 17,8&nbsp;m (Distanz ab 10:13:07&nbsp;Uhr). Das l\u00e4sst auf l\u00e4ngs des Weges gerichtete Anteile in den Verlagerungen schlie\u00dfen.<\/li>\n<li>Erwartungsgem\u00e4\u00df sind die vom Logger ermittelten H\u00f6hen ebenfalls betr\u00e4chtlichen Schwankungen unterworfen &#8211; allein auf dem Ausschnitt im rechten Bild innerhalb einer Teilstrecke von 90&nbsp;m zwischen 115 und 54&nbsp;m &#8211; bei ebenem Wegverlauf.<\/li>\n<li>Im Ergebnis der Verlagerungen sind zwei ausgew\u00e4hlte Trackb\u00f6gen aus 33 Distanzen mit insgesamt 380&nbsp;m (ab &#8211; hier nicht angezeigt &#8211; 10:12:32&nbsp;Uhr; etwa Mitte bis untere rechte Ecke des linken Bildes; idealerweise 33&#160;x&#160;10&#160;m&#160;=&#160;330&#160;m) um 90&nbsp;m l\u00e4nger als ein zugeh\u00f6riger aus geraden Teilstrecken zusammengesetzter Verlauf.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Auf die folgenden besonders oft anzutreffenden &#8211; typischen &#8211; Empfangssituationen bei der Benutzung eines GPS-Loggers durch Fu\u00dfg\u00e4nger sei noch hingewiesen:<\/p>\n<ul style=\"margin-top: 8px;margin-bottom: 0px;padding-left:10px;\">\n<li>Der Logger befindet sich unmittelbar am K\u00f6rper &#8211; n\u00e4heres <a href=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=2939#am_koerper\">hier<\/a><\/li>\n<li>Den Logger treffen am Boden reflektierte GPS-Signale &#8211; siehe <a href=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=2939#naher_boden\">hier<\/a><\/li>\n<li>Der Benutzer befindet sich innerhalb eines Fahrzeugs &#8211; beschrieben <a href=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=2939#fahrzeuginneres\">hier<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p class=\"para-header\">Auswirkungen der Verlagerungen von Trackpunkten <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Weitere aus den Verlagerungen herr\u00fchrende Auff\u00e4lligkeiten &#8211; neben der Verf\u00e4lschung des berechneten Tempos zwischen den betroffenen Trackpunkten und den schon genannten unregelm\u00e4\u00dfigen Schwankungen der H\u00f6henangabe &#8211; betreffen die aus den Trackpunkt-Koordinaten berechneten Entfernungen und die Lage der Foto-Icons bebilderter GPS-Tracks.<\/p>\n<p style=\"margin-top: 20px;margin-bottom: 10px;\"><strong>Auswirkung der Verlagerungen der Trackpunkte bei der Entfernungsberechnung<\/strong><\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">Nicht selten wird in GPS-Loggern die zur\u00fcckgelegte Entfernung dreidimensional berechnet. Fehlerbedingte \u00c4nderungen der H\u00f6henangaben haben dann zu gro\u00dfe Werte der berechneten Strecke zur Folge. Beim Loggen als Fu\u00dfg\u00e4nger oder Fahrzeugbenutzer kann das unter Anwendung von Auswerteprogrammen vermieden werden, indem in Anlehnung an die einfache Kartenentfernung bei der Berechnung der zur\u00fcckgelegten Strecke in Gestalt der Summe der Trackpunktabst\u00e4nde auf die Vertikalrichtung verzichtet wird. Dann l\u00e4uft diese Berechnung auf einfache Berechnungen der Hypothenuse ebener rechtwinkliger Dreiecke hinaus. Jedoch bedeutet jede seitliche Richtungs\u00e4nderung gegen\u00fcber dem wahren Verlauf immer einen f\u00e4lschlichen Beitrag, der die so berechnete Gesamtstrecke unerw\u00fcnscht ver\u00e4ndert, meistens vergr\u00f6\u00dfert. Hier sind ausgekl\u00fcgelte Tools anwendbar, die den Wegverlauf einer Gl\u00e4ttung unterziehen oder zumindest bei der Entfernungsberechnung regelm\u00e4\u00dfig eine bestimmte vorgebbare Anzahl von Logpunkten \u00fcberspringen. Beides kann zum Abschneiden von Ecken f\u00fchren und so sogar eine k\u00fcrzere Gesamtstrecke vort\u00e4uschen, wobei von Fall zu Fall abzuw\u00e4gen w\u00e4re, welcher Fehlerbeitrag der kleinere ist.<\/p>\n<p style=\"margin-top: 20px;margin-bottom: 10px;\"><strong>Auswirkung der Verlagerungen der Trackpunkte auf die Foto-Icons bebilderter GPS-Tracks<\/strong><\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 10px;\">\u00dcblicherweise, so auch beim &#34;Storyish PC Tool&#34;, beruhen die Koordinatenwerte der Foto-Icons auf der Synchronit\u00e4t zwischen den Zeitangaben der Trackpunkte im GPS-Log und den Aufnahmezeiten der Fotos. Abh\u00e4ngig vom zugrundeliegenden Modus sind es die Koordinaten des zeitlich n\u00e4chstbenachbarten Trackpunktes oder die einer auf Interpolation beruhenden Position zwischen den beiden benachbarten Trackpunkten. Wegen dieser Zuordnung sind somit die Foto-Icons ebenfalls voll von den Verlagerungen der Trackpunkte betroffen.<\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 10px;\">Ein Effekt dieser Art kann dann eine auch \u00fcbliche Methode vereiteln, die Kamerazeit-Eintragung in Gestalt einer f\u00fcr die Aufnahmezeit aller Fotos wirksamen additiven Korrektur so zu justieren, dass in der Karte\/im Satellitenbild ein Foto-Icon genau mit dem bekannten Punkt des Fotos auf der Tour \u00fcbereinstimmt: Zum einen erschwert ein Fehler dieses Logpunkts eine derartige Justage. Zum anderen w\u00fcrde er die Lage all jener Foto-Bildchen verf\u00e4lschen, die zu eigentlich korrekten Logpunkten geh\u00f6ren. Bei der Wahl solch eines Bezugspunktes w\u00e4re also auf eine Umgebung mit m\u00f6glichst wenigen reflektierenden Objekten zu achten. <\/p>\n<p class=\"para-header\">Verweise <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 6px;text-indent:-12px;margin-left:22px;\"><a id=\"itu_681_11\"><\/a>[ITU_681-11]&nbsp; Recommendation ITU-R P.681-11, \u201cPropagation data required for the design of Earth-space land mobile telecommunication systems\u201d, 2019 &#8211; Download-Link: <a href=\"https:\/\/www.itu.int\/dms_pubrec\/itu-r\/rec\/p\/R-REC-P.681-11-201908-I!!PDF-E.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.itu.int\/dms_pubrec\/itu-r\/rec\/p\/R-REC-P.681-11-201908-I!!PDF-E.pdf<\/a><\/p>\n<hr style=\"margin-top: 24px;margin-bottom: 6px;text-align:left;margin-left:0;width:30%;\">\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 6px;\">Klaus Dannowski &#8211; <a href=\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/?page_id=9788\">Klaus&#8216; GPS-Ecke<\/a> <br \/><small>O1.12.2O11<\/small> <\/p>\n<p style=\"margin-top: 0px;margin-bottom: 8px;\">&#34;Disturbing displacements of GPS track points due to multipath&#34;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Stand 16.04.2023 Eine der wesentlichsten Anwendungen eines GPS-Loggers ist das Festhalten einer zur\u00fcckgelegten Tour in einer Log-Datei, um sie danach als Track oder zumindest als Pfad, der den zur\u00fcckgelegten Weg beschreibt, in z.&nbsp;B. 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Der Pfad entsteht dort als eine Linie, die sich aus den Verbindungslinien (bezogen auf den wahren [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"parent":8221,"menu_order":30,"comment_status":"closed","ping_status":"open","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-1972","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1972","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1972"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1972\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10743,"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/1972\/revisions\/10743"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/8221"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/gps.hillclimb.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1972"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}