Насколько точен Google Планета Земля

Я всегда использую Google Earth для планирования своих маршрутов по стране. В последнее время начал ездить в дальние поездки (более 70 км). Сравнивая свой велокомпьютер с Google Планета Земля, я заметил постоянные расхождения более чем на 10% (компьютер дает мне большее расстояние, чем Google Планета Земля).

Я проверил свой компьютер и ручной GPS (старый Garmin eTrex), и оба они отличаются менее чем на 0,5% в коротком тесте (2,5 км). Кроме того, я перепроверил с моим напарником, и мы оба получаем одинаковые показания (+/- 3%) с наших компьютеров (разных марок) на больших расстояниях (20-30 км).

Мой велокомпьютер — обычная дешевая китайская модель. Я могу выбрать только полный размер колес (26 дюймов), без тонкой настройки. Я прокладываю свои маршруты по грунтовой/асфальтированной дороге, поэтому я, безусловно, придерживаюсь запланированного курса.

Можете ли вы объяснить, почему реальные расстояния (согласно моему компьютеру) всегда +10% по сравнению с Google Earth? Каков ваш опыт?

Прежде всего, я подозреваю, что ваш дешевый китайский велокомпьютер является источником ошибки, как предположил Бензо в своем ответе.

Ответы (5)

Это в большей степени зависит от того, как вы отмечаете маршрут в Google Earth и как вы на самом деле едете по нему. Есть несколько факторов, которые вносят небольшие различия при измерении расстояний, и их влияние умножается на расстояние, поэтому чем длиннее маршрут, тем больше разница.

Эффект прямой линии

Например, если я планирую свой маршрут, рисуя линию по карте, но отмечаю только некоторые точки, Google нарисует прямую линию между двумя последовательными точками. Помните, что кратчайший путь между двумя точками — прямая линия, любой другой путь будет длиннее. Но когда вы на самом деле едете по маршруту, вы вряд ли едете по прямой, вы едете по кривой. Каждая кривая добавит немного больше, чем каждый сегмент линии на вашей карте, поэтому при суммировании всех этих различий результатом будет более длинная фактическая поездка, чем запланированная линия.

При следовании или маркировке маршрута с использованием какого-либо решения на основе GPS вы также должны учитывать «частоту дискретизации» устройства. Например, предположим, что вы тратите минуту на то, чтобы объехать кольцевую развязку. Если ваше GPS-устройство также «сэмплирует» ваше положение каждую минуту, оно, скорее всего, дважды отметит ваше положение в одном и том же месте, поэтому оно запишет нулевое пройденное расстояние. Это больше повлияет на вас на более извилистых трассах и маршрутах, особенно если вы едете на более высоких скоростях. Решения на основе GPS также работают, вычисляя расстояние от двух последовательных точек и суммируя со следующей парой, и так далее. (Да, это предполагает прямую линию между точками). Чем выше частота дискретизации, тем точнее будет записано расстояние, но также будет выше потребление батареи, и если файлы вызывают беспокойство, они также будут больше.

Это также происходит в вертикальном измерении. Например, если вы идете сбоку от небольшого холма, сначала поднимаясь на несколько метров, а затем спускаясь по в остальном прямому пути, но вы отметили только начальную и конечную точки, скорее всего, программа не примет во внимание холм, измеряя расстояние как прямая линия между точками.

Эффект изогнутой линии

Есть еще один фактор, который играет роль: все мы знаем, что большинство велосипедных одометров работают путем подсчета оборотов колеса. Но многие из нас не учитывают в уме множество оборотов колеса, которые на самом деле не учитывают пройденное расстояние. Скажем, вы поднимаете велосипед и позволяете колесу вращаться, или когда вы добираетесь до точки отдыха и делаете несколько пустых петель, ожидая других гонщиков, и т. д.

Что-то еще заключается в том, что на поворотах переднее колесо на самом деле проходит большее расстояние, чем заднее, и вы фактически преодолеваете расстояние, которое находится между ними. Например, допустим, вы едете по луже, из-за которой обе ваши шины очень мокрые, а затем на сухой поверхности вы совершаете очень крутой разворот. Теперь посмотрите на путь, отмеченный вашими шинами. Передний должен быть нарисован большим полукругом, чем задний. Если вы хотите быть уверенным, измерьте их гибкой метрической лентой ;) Это кажется слишком маленьким, но на длинном маршруте каждый крутой поворот, на котором вы едете, фактически составляет расстояние, «видимое» от переднего колеса.

Чем длиннее маршрут, тем больше это повлияет на прогнозируемое расстояние маршрута по сравнению с фактически пройденным расстоянием. Но также и более извилистые маршруты страдают сильнее.

Для повышения точности расстояния планируемого маршрута используйте более короткие отрезки вдоль изогнутых участков тропы, т. е. ставьте точки близко друг к другу.

Примечание. Я всегда сомневался, действительно ли Google учитывает уровень земли при измерении расстояния по прослеживаемым путям, я не знаю, включает ли он высоту земли в отмеченной точке или предполагает, что все точки находятся на одной высоте. Если предполагается одинаковая высота, расчетная длина линии меньше фактического пути.

Google Earth измеряет расстояние в горизонтальной плоскости (я проверял). Однако разница минимальна. Пример: холм высотой 300 м с прямой дорогой длиной 4000 м (моя типичная поездка). Google Earth дает 4000 мтс, но тригонометрия говорит 4011 мтс. Разница менее 0,3%. Кроме того, я рисую свой путь внутри существующих дорог, добавляя столько точек, сколько необходимо, чтобы оставаться внутри дороги. Теперь предположим, что мы едем, отслеживая синусоидальную волну с амплитудой 1 метр (в каждую сторону) и «длиной волны» 40 м. Итак, для прямого пути длиной 40 м мы проходим всего 40,2 м. Это всего лишь 0,5% разницы.
Я также сделал практический тест. Я рисую прямую линию между двумя городами (~16 км друг от друга). Всего с 2 баллами Google дает 13 240 мтс. Затем я делю каждый сегмент на две равные части и перемещаю новые точки по дороге (полоскание и повтор). С 9 очками, 13 982 мтс. С 33 очками, 15 044 метра. Наконец, с 65 очками, 15 502 мтс. Теперь, когда я отслеживаю путь, всегда сохраняя сегменты внутри дороги (75 точек), «реальное» расстояние составляет 16 300 метров. Это всего на 5 % больше, чем у пути равной длины со всеми сегментами из 65 точек. Таким образом, на самом деле не имеет большого значения, насколько точен путь.

Поскольку вы не можете точно настроить размер колеса, велокомпьютер, вероятно, оценивает ваше колесо больше, чем оно есть на самом деле, что и вызывает это несоответствие. Это связано с тем, что большее колесо покрывает больше земли за один оборот, поэтому со временем это приводит к значительной разнице и, вероятно, довольно равномерно масштабируется с любым расстоянием, которое вы преодолеваете. Возможно, вам понадобится компьютер, который позволит вам измерить расстояние, пройденное вашим колесом. См. подробности по этому связанному вопросу , чтобы узнать, как настроить компьютер на точный размер колеса.

Я думаю, что сложно оценить точность вашего GPS с помощью короткого теста. Всегда существует некоторая возможная погрешность при использовании устройства GPS, в зависимости от того, как часто он записывает путевые точки и уровень точности каждого измерения. Я бы повторил ваш тест GPS в течение более длительного периода времени, он может варьироваться в зависимости от продолжительности поездки. Он может отрезать несколько метров здесь и несколько метров там, что в конечном итоге может сложиться в ходе поездки.

Google тоже не идеален (как бы мне этого не хотелось). Хорошо знать допустимую погрешность в ваших измерительных системах, чтобы вы могли вносить коррективы по мере необходимости.

Старый etrex довольно хорош при ясном обзоре неба, но даже с отключенной экономией заряда батареи будет пропускать много отклонений от прямой линии. Глядя на bikecalc.com/wheel_size_math для 26-дюймового mtb, возможная разница в окружности составляет около 12%. Я бы предположил, что у OP довольно тонкие шины по сравнению с предположением велокомпьютера, что приводит к потере расстояния, которая по совпадению близка к потере из-за того, что GPS пропускает некоторые колебания и скругляет углы.Часто в следе GPS есть некоторое затухание.

Я не удивлюсь, если обнаружу расхождение в 5%, хотя 10% звучит чересчур. У Google есть фактические измерения пробега для основных автомагистралей, но для второстепенных дорог они должны быть оценены. Оценки Google, как правило, будут немного короткими, потому что в них не так много поворотов и, особенно, взлетов и падений, как в «реальной жизни».

Есть также момент, что, если вы лениво едете по проселочной дороге, вы можете не держать прямой путь, а бродить взад и вперед по проезжей части, но я предполагаю, что во время ваших поездок вы держали велосипед довольно прямо. .

Блуждание по переулку не должно иметь существенного значения. Даже если вы настолько пьяны, что каждые 10 м вдоль дороги вас сносит на 1 м в сторону, вы все равно фактически преодолели только 10,05 м, что составляет всего полпроцента. Кроме того, Google, безусловно, учитывает набор высоты; хотя, опять же, при тех уклонах, которые вы видите на дорогах, разница между расстоянием «вверх по склону» и проекцией на плоскость крошечная. (На самом деле, реальная проблема со склонами заключается в детализации измерений высоты, которая очень плохая и приводит к значительной неточности.)

Google Earth довольно точен для расстояний по прямой, во всяком случае, для Великобритании. Я провел небольшой тест, нанеся несколько точек сетки с карты Ordnance Survey в Google Earth и используя пути с двумя точками для измерения расстояний между ними. Каждый участок должен был иметь длину 10 км. Сумма 24 таких участков составила 239,999 км, т.е. всего один метр, или 0,0004%, что, учитывая сложность точного определения местоположения некоторых узлов сетки, чертовски неплохо!

GPS/Google Maps — это скорее картографическая проекция, что означает, что все расстояния представляют собой расстояния по сетке на плоской плоскости, а ваш одометр измеряет наземные расстояния на скользкой поверхности. Разница между землей и сеткой может быть скорректирована путем применения комбинированного масштабного коэффициента, но рассчитать наклонные расстояния будет практически невозможно.

Наклонные расстояния ни в коем случае нельзя рассчитать. Программное обеспечение, имеющее доступ к информации о контуре, может рассчитать наклонное расстояние так же легко, как и расстояние по плоскости. Проблема в том, что информация о контурах часто имеет довольно низкую степень детализации, что делает эти вычисления неточными.
Вы можете получить довольно точные результаты, просто игнорируя контуры. Вам нужно подняться на 14%, чтобы получить один процент дополнительного расстояния по сравнению с измеренным по горизонтали, а это уже очень, очень круто. Для разницы в 10% вам понадобится подъем на 48%, круче, чем у большинства лестниц.