В описаниях маршрутов или трейлов часто можно увидеть общий, или суммарный, набор высоты. Это сумма всех участков маршрута, на которых необходимо подниматься вверх. На этот параметр напрямую завязана оценка сложности дистанции, а потому вокруг методик его измерения сломано немало копий и ведутся постоянные споры. Мы постарались разобраться, зачем считать суммарный набор высоты, как его измеряют и почему возникают дискуссии и расхождения в данных.
Зачем измерять суммарный набор высоты?
Ответ прост: чтобы оценить сложность маршрута и правильно рассчитать свои силы для его преодоления.
- Общий набор высоты показывает, насколько трудозатратным будет планируемый маршрут при прочих равных условиях. Чем больше его значение, тем дольше на треке придётся идти, бежать или ехать вверх, а значит, и дистанция дастся сложнее. Это позволяет прикинуть длительность переходов, скорость прохождения маршрута и подобрать необходимое снаряжение, питание и воду.
- В спортивных дисциплинах суммарный набор высоты важен для оценки категории сложности маршрута.
- Взглянув на перепад высоты и длину трека, можно примерно рассчитать крутизну склонов. Это позволяет оценить и безопасность маршрута: на крутых склонах сложнее спускаться и подниматься, а значит, может понадобиться страховка для их преодоления. Также на них выше риск схода лавин или камнепада.
- Уже на маршруте учёт набора высоты позволяет уточнить своё местоположение и контролировать темп движения. Для альпинистов это едва ли не основной способ ориентирования.
График высот для 100-километрового маршрута от посёлка Тюнгур до Аккемского озера и обратно, сформированный в сервисе plotaroute.com. На нём хорошо видны высшие точки маршрута и расстояния между ними. Эти «бугры» на графике: перевал Кузуяк, озеро Горных Духов, долина Ярлу и высшая точка — перевал Кара-Тюрек
Насколько важна точность измерений
Здесь всё зависит от ваших целей и интенсивности нагрузок. На однодневном туристическом маршруте, который идётся в спокойном темпе, колебания в плюс-минус 100 метров набора высоты не критичны. Здесь на скорость и сложность движения большее влияние окажут локальные препятствия и характер местности. Но бегуну, который бежит классический марафон на равнинной местности, дополнительные 100 метров набора могут радикально ухудшить результат забега или даже заставить его сойти с дистанции. Соответственно, чем выше интенсивность ваших нагрузок на треке и меньше времени на его преодоление, тем точнее стоит считать суммарный набор высоты.
Проблема здесь в том, что разные источники могут предоставить разные данные о суммарном наборе высоты и показания между ними сильно расходятся — порой вдвое. А это уже очень серьёзная разница для абсолютно любого спортсмена — туриста, альпиниста, скитурщика или трейлраннера. Примеров такого разброса много, но здесь мы приведём два, которые произошли непосредственно с нашим сотрудником и амбассадором:
- Однодневный горный 33-километровый веломаршрут по дорогам и тропам в окрестностях Сочи директора по маркетингу магазина «Спорт-Марафон» Дмитрия Ковинова был записан на смартфон с помощью приложения Strava. Суммарный набор высоты в Strava составил 859 метров. Этот же трек, выгруженный в сервис nakarte.me, показал набор 1471 метр, то есть на 71% больше. А в Google Earth показания составили уже 1595 метров, что почти вдвое выше, чем данные из Strava! Возникает вопрос: чьим показаниям верить и как планировать свои маршруты? Лишние 700-800 метров набора на однодневном треке могут привести к опозданию на вечернюю электричку или автобус, а на протяжённых дистанциях накопленная погрешность может сбить график движения.
- На некорректные данные можно наткнуться даже в гайдбуке в описаниях уже хорошо известных треков. Пример от нашего амбассадора Сергея Веденина: «В Швейцарии гайдбук давал дневной перепад на маршруте 700 метров, но нам показалось, что маловато, — сели и посчитали горизонтали (изолинии на карте). Оказалось, что перепад не 700, а 1400 метров».
При столь большом разбросе данных точное планирование маршрута начинает вызывать трудности. Непонятно, какому источнику верить, а значит, неясно, как рассчитать силы, оценить крутизну склонов и рассчитать темп движения. Особенно если времени на поход в обрез и сложно заложить пару запасных дней.
Поэтому стоит разобраться, как измеряют суммарный набор высоты на треке и как возникают описанные выше погрешности.
Как измеряют суммарный набор высоты на маршруте
Откуда можно получить данные о суммарном наборе высоты на вашем маршруте? Есть четыре основных пути, и у каждого из них свои преимущества и недостатки.
Готовый маршрут
Обычно суммарный набор высоты для популярного трека уже хорошо известен. Примером тут могут служить наиболее «горячие» треки с карты Strava Heat Map, которые доступны в планировщике маршрутов этого приложения. Их преодолевают и записывают с помощью различных GPS-приборов множество пользователей Strava, после чего алгоритм приложения, опираясь на этот массив данных, вычисляет профиль высот, который достаточно точно соответствует реальности. Однако подходит этот способ только для популярных и наиболее «горячих» среди пользователей Strava маршрутов. А это значит, что множество районов и диких троп просто не входят в «зону покрытия» Strava Heat Map или же там было записано слишком мало треков, чтобы алгоритм мог рассчитать значения высот достаточно точно.
Работа слоя Strava Heat Map в сервисе nakarte.me. Чем ярче, «горячее» линия, тем чаще по ней ездят или пробегают пользователи приложения. Яркая полоса на карте — Чуйский тракт, по которому ежегодно проезжает множество участников бревета «Чуйский-1200», поэтому данные о наборе высот здесь очень точны
Информацию о наборе высоты на трейловых стартах можно получить от их организаторов. Как правило, они предоставляют достаточно точные усреднённые данные, которые дают представление о перепадах высот на дистанции. Получить максимально точные сведения можно, только отсняв всю трассу с топографами, но это чрезвычайно дорогостоящая и долгая процедура. Поэтому нужно просто смириться с погрешностью в 100-200 метров набора для дистанции на 60 км. Ведь это и так очень хороший результат.
Пример профилей высот для однодневных трейлов Crimea X Run. Источник фото: Crimea X Run
Тем не менее даже описания хорошо известных маршрутов могут содержать ошибки, например, как приведённый нами выше эпизод с гайдбуком по Швейцарии. В этом случае лучше перепроверить всё вручную.
Измерение прибором
GPS
Чаще всего в этой роли выступает модуль GPS, встроенный в смартфон, спортивные часы или навигатор. Он пишет трек и считает перепады высот, опираясь на разницу во времени при получении сигнала от спутников, что движутся по известным геостационарным орбитам. Способ очень удобный, ведь GPS сегодня встроен практически в каждый смартфон, и для ориентирования на местности его данных почти всегда достаточно.
Откуда же берутся аномалии при записи профиля высот? К сожалению, точность позиционирования у GPS сравнительно невысока, так как на неё влияет множество факторов. Чтобы рассчитать высоту, GPS-модулю требуется очень хороший сигнал минимум с четырёх спутников. А ему могут препятствовать горы, густой лес, городская застройка и даже плохая погода. Зачастую, даже когда стоишь на месте, прибор может показывать перемещения на несколько метров в разных направлениях, а точность определения высотных координат при этом ещё ниже. Все эти ошибки возникают из-за искажения или исчезновения сигнала со спутников.
GPS-навигатор записывает координаты точек на треке, учитывая также их высоту над уровнем моря. Конечно, при условии, что он получает устойчивый сигнал минимум с четырёх спутников. Источник фото: rei.com
Поэтому когда вы движетесь, например, по тропе вдоль обрыва или по горному хребту, то из-за ошибок позиционирования прибор может записывать координаты точек не на вашем реальном треке, а где-то параллельно ему вниз или вверх по склону. Из-за этого GPS-трек будет состоять из спусков и подъёмов, хотя в реальности тропа была ровной. Отсюда завышенные показатели по суммарному набору высоты, ведь прибор «думал», что вы постоянно поднимаетесь и опускаетесь.
Второй момент — частота записи точек на треке. Когда мы бежим или едем на велосипеде, то перемещаемся достаточно быстро, отчего точки необходимо писать часто. В противном случае прибор просто не заметит некоторых подъёмов и спусков, а где-то ещё и срежет общую дистанцию. Но чем чаще GPS-устройство ставит точки, тем быстрее оно расходует заряд батарей — а значит, придётся мириться с меньшей точностью показаний.
Барометрический альтиметр
Второй вариант измерения перепадов высоты — барометрический альтиметр, который сегодня есть во многих спортивных часах. Он также пишет график высот, но основывается на постоянном измерении атмосферного давления: чем оно ниже, тем больше высота над уровнем моря. Его показания не зависят от характера рельефа местности и наличия устойчивого сигнала со спутников — можно спуститься в каньон, зайти в густой лес или даже в пещеру.
Барометрическому альтиметру не нужны спутники и устойчивый сигнал от них, но на его показаниях могут сказаться перепады атмосферного давления из-за непогоды © Александр Денисов, Спорт-Марафон
Однако барометрическому альтиметру для точных показаний требуется регулярная калибровка по точкам с достоверно известной высотой, а также сравнительно стабильная погода. В горах резкие изменения атмосферного давления могут приводить к ошибкам в показаниях барометрического альтиметра в сотни метров! Так что резко разразившаяся гроза может сильно смазать его показания.
GPS плюс барометрический альтиметр
Некоторые навигаторы и спортивные часы оснащены одновременно GPS-модулем и барометрическим альтиметром. Внутри них есть чипсет, который учитывает показания обоих датчиков и минимизирует ошибки и погрешности по собственному алгоритму. Это позволяет достаточно точно измерить суммарный набор высоты на треке. Вот только программное обеспечение у всех устройств разное, отчего возникают отличия в показаниях между разными приборами.
Картографический сервис
Если вы используете для анализа своего маршрута картографический сервис вроде nakarte.me, plotaroute.com или Google Earth, то программа сама посчитает суммарный набор высоты для выгруженного или проложенного вами трека. Для этого она использует Digital Elevation Model — цифровую модель рельефа. Таких моделей много, и все они основаны на топографических базах данных, в которых для каждой точки на планете есть своя измеренная высота. Например,
SRTM
,
GTOPO30
или
NED
. Как правило, такие сервисы игнорируют высотные координаты, что записаны устройством с помощью альтиметра или GPS. Поэтому при выгрузке маршрута они задействуют только «плоский трек» — координаты маршрута без данных о высоте. А затем уже определяют высоту его точек по своей базе, что и позволяет взглянуть на перепады высот, а также автоматически рассчитать суммарные набор и сброс.
Но даже здесь есть свои подводные камни. Так, не все регионы отсняты с одинаковой точностью. Например, цифровая модель SRTM — это результат радарной топосъёмки почти всей планеты в рамках программы NASA «Space Shuttle». Для Европы эта база данных почти не даёт «осечек», но на Кавказе её цифры уже стоит уточнять. При этом радары шаттла тоже имели погрешность, особенно при съёмках горного рельефа — обрывов, каньонов и хребтов.
По программе SRTM с помощью радара была довольно точно отснята почти вся поверхность планеты — от 60-й параллели северной широты до 60-й параллели южной широты. На карте эта зона отмечена тёмно-зелёным. SRTM чаще других используется в качестве цифровой модели рельефа. Источник фото: NASA
Следует помнить, что цифровые модели рельефа не используются для построения или анализа маршрутов в отрыве от карты. И это ещё один источник погрешностей: топографическая основа не всегда точно привязана к карте и точки высот могут быть немного «сдвинуты» относительно вашего маршрута. Отсюда и расхождения в суммарном наборе высоты для одного и того же записанного трека между разными сервисами. В нашем примере nakarte.me показал 1471 м, Google Earth — 1595 м, а plotaroute.com — 1214 м. Кто-то из них использует иную модель рельефа, у кого-то к ней иначе привязана карта.
Считают вручную
На картах есть изолинии — изогипсы, с помощью которых отражаются особенности рельефа. На подробных картах они проведены через каждые 10 метров, и по ним можно довольно точно посчитать перепады и суммарный набор высоты. Вот только для ручного подсчёта необходимы точная топографическая карта, умение её читать и готовность к достаточно монотонной работе. А это значит, что разумнее всего считать вручную только там, где вы видите аномалию в значениях высот, или на тех отрезках вашего пути, где вы хотите получить максимально точные данные.
Набор высоты на тропе почти всегда можно посчитать вручную, ориентируясь на обозначенные на карте перепады рельефа
Почему возникают аномалии в данных о наборе высоты
Все описанные нами неточности и погрешности в работе приборов и приложений могут существенно завышать или, наоборот, занижать суммарный набор высоты на вашем маршруте. Чаще всего такие проблемы возникают при записи или прокладке треков в горных районах, потому что там сочетается целый ряд неблагоприятных факторов: точность позиционирования по GPS там сравнительно низкая, а качество съёмки для цифровой модели рельефа может откровенно «хромать» во многих горных регионах.
Как избежать некорректных данных о наборе высоты
Сегодня нет идеального во всех отношениях способа измерения общего набора высоты. Как же избежать некорректных данных о перепаде высот? На эту проблему стоит смотреть с двух сторон, потому что точные данные могут нам понадобиться в разных ситуациях: при планировании маршрута и при анализе уже готового трека.
Анализ готового трека
- Чтобы избежать ошибок, желательно записывать трек на точное устройство, например на навигатор или спортивные часы, сочетающие в себе высокочувствительный GPS-модуль и барометрический альтиметр. Смартфон, увы, может дать большие погрешности, особенно при записи трека, проходящего в горах или в лесу.
- Выгружать трек стоит в родное для устройства программное обеспечение, если вы считаете, что он записан корректно. Сторонний картографический сервис, скорее всего, проигнорирует высотные координаты, записанные прибором, и вместо них использует собственную цифровую модель рельефа. И не факт, что она будет точнее первоначальных данных.
- Обязательно нужно проверить профиль высот — график, на котором видны все записанные подъёмы и спуски, распределённые по километражу вашего трека. На его отрезках может быть видна так называемая высотная пила — очень частая смена подъёмов и спусков, которых на треке, скорее всего, не было в действительности. Желательно проверить эти сегменты по карте и выровнять «пилу». Например, с помощью рекомендаций сервиса GPS Visualizer. В противном случае суммарный набор будет откровенно завышен.
- Если вы хотите поделиться своим маршрутом с другими и хотите предоставить о нём наиболее полные сведения, то лучше давать информацию об общем наборе высоты от каждого источника. Например, для nakarte.me, Google Earth или Strava.
Пример «высотной пилы». Ею изрезан первый же затяжной подъём на графике высот, хотя на деле там находится асфальтированное шоссе с плавным набором высоты. Аномалия вызвана некорректной привязкой трека к топооснове сервиса Google Earth, отчего суммарный набор оказался на 620 метров больше
Этот же трек, но на графике высот из приложения Strava дал более точные данные без «высотной пилы» для первого подъёма
Подготовка маршрута
- Чаще всего очень точные данные о суммарном наборе высоты не нужны — достаточно знать значения перепада высот между начальной и конечной точками ходового дня. Например, между горной долиной и перевалом или хребтом.
- Для планирования относительно популярных маршрутов, беговых и велосипедных тренировок можно пользоваться планировщиком в приложении Strava, ориентируясь на наиболее «горячие» треки с его карты. Высокая точность Strava обусловлена алгоритмом, который обрабатывает массу данных от пользователей приложения.
- Для получения максимально точных данных трек вашего маршрута лучше делить на небольшие отрезки и считать суммарный набор высоты вручную.
- Рекомендуем сопоставлять данные о маршруте в разных картографических сервисах. Практика показывает, что средние значения о суммарном наборе высоты между ними оказываются наиболее близки к реальному положению дел.
- Важно знать не только перепад высот, но и характер местности и рельефа. Набор высоты может быть небольшим, но если маршрут отягощён препятствиями вроде болот или каменных осыпей, то преодолеть его будет намного сложнее. Часто спуск по сыпухе даётся сложнее, чем подъём на перевал по тропе. Поэтому важно сопоставлять трек ещё и со спутниковыми фотоснимками, которые нагляднее передают характер местности.
До идеальной точности записи трека и расписывания будущей дистанции по минутам всё ещё очень далеко. Тем не менее сегодня составлять маршрут, а потом ориентироваться по нему на местности стало в разы проще, чем каких-то десять лет назад. Да, иногда нужно будет немного посидеть перед компьютером, чтобы уточнить данные по отдельным отрезкам трека. Да, кое-где останутся белые пятна и элемент неизвестности, но это сделает маршрут только интереснее.
Мне нравится
