¿Es posible estimar la pendiente de la carretera mientras se conduce?

Sería bueno poder estimar la pendiente de una carretera mientras se conduce, incluso si la estimación no es completamente precisa. Con un GPS, en teoría debería ser posible en teoría recorrer una corta distancia y dividir la diferencia de elevación por la distancia recorrida para obtener una estimación aproximada. (Tenga en cuenta que el seno y la tangente son comparables para ángulos pequeños).

¿La elevación dada por un teléfono celular o una computadora para bicicleta equipada con GPS es lo suficientemente precisa como para dar una estimación de pendiente significativa en distancias cortas? Además, ¿hay alguna forma práctica de estimar la pendiente de una carretera que no requiere un GPS?

Consigue un inclinómetro. No son particularmente precisos, pero la lectura es instantánea y el precio es correcto.

La mayoría de las computadoras de ciclismo GPS de la serie Garmin Edge pueden mostrar grado. El Edge 500 y el Edge 800 (no el Edge 200) tienen altímetros barométricos para determinar la altitud. Luego puede cambiar o agregar un campo de datos de visualización para mostrar la calificación actual.

Es curioso que preguntes, ya que acabo de agregar la calificación como un campo de exhibición esta mañana en un paseo montañoso.

Actualiza el cálculo de la calificación cada 100-200 m de recorrido horizontal (guestimate), por lo que hay un pequeño retraso antes de obtener un cálculo de calificación actualizado. En general, la estimación de la calificación parece bastante razonable, si se tiene en cuenta el retraso.

Además, muchas aplicaciones informáticas pueden tomar un registro de seguimiento GPS y recuperar la altitud conocida de ese punto y calcular el grado después del hecho. Por ejemplo, si usa OS X, sé que Ascent hace esto ( tenga en cuenta que NO estoy respaldando este programa, solo lo uso como un ejemplo conocido). También estoy seguro de que hay muchos otros programas de análisis de rastreo GPS que también funcionan. Estoy seguro de que hay algunas aplicaciones de teléfonos inteligentes que pueden grabar una pista GPS, que potencialmente podría importar en uno de estos programas de análisis para obtener la calificación después del hecho.

Aparte : algunas de las unidades de borde discontinuadas más antiguas (por ejemplo, Edge 305, 705) también tienen altímetros barométricos. Esta puede ser una opción más económica si puede encontrar una usada en eBay o en Craigslist. Digo esto cuando estoy a punto de enumerar mi antiguo Edge 305 después de actualizar a un Edge 800.

Teléfonos celulares, generalmente no. Algunas aplicaciones intentarán masajear los datos utilizando la información de elevación proporcionada por terceros, pero en el mejor de los casos es una trampa. Un GPS dedicado con un altímetro barométrico es probablemente su mejor opción. Realmente no puedo hablar de su nivel de precisión, pero ciertamente es mejor que otras opciones prácticas.

Si solo quieres calificación, hay una aplicación para eso .

Otros ya han discutido GPS y teléfonos habilitados para GPS, barómetros altimétricos e inclinómetros. Los inclinómetros de burbuja (como el Skymounti que se muestra en otro lugar entre las respuestas) pueden verse afectados por las acleraciones, por lo que para obtener las mejores lecturas, debe estar parado. El dGPS (GPS diferencial) se usa en instrumentos topográficos para medir pendientes, pero estos generalmente no son dispositivos a nivel del consumidor, ni son lo suficientemente compactos para el uso de bicicletas. Los grados también se pueden medir, mientras están detenidos, con una regla larga, un transportador y una línea de plomada. Algunos teléfonos y otros dispositivos (como los iPod y los controladores de Wii) tienen acelerómetros multieje incorporados que informarán la información del gradiente mientras conduce, pero los informes indican que su precisión puede verse afectada por las carreteras con baches. La línea de computadoras para bicicletas iBike utiliza una combinación de barométrica, velocidad, y sensores de acelerómetro; Según los informes, las estimaciones de gradiente pueden ser bastante buenas.

Dicho esto, uno de los dispositivos más precisos que se pueden usar para determinar el grado de la carretera mientras se está en una bicicleta es un medidor de potencia bien calibrado. En condiciones favorables, la pendiente de la carretera se puede extraer de los datos de velocidad y potencia (si se conocen o pueden medir algunas otras variables). Por ejemplo, aquí hay una comparación del perfil del curso llano TT de Moriarty, Nuevo México, en el que se estableció el récord nacional de 40 km de contrarreloj de EE. UU. El recorrido es de ida y vuelta (es decir, 20 km, un giro y luego 20 km para un total de 40 km) y uno de los más planos del país, con solo 30 metros de caída durante 20 km. un gradiente promedio de .0015 (0.15%). La siguiente gráfica muestra tres trazas: una medición del gradiente utilizando un receptor GPS de nivel de consumidor en azul, y dos trazas (en rojo y verde) derivadas de las mediciones del medidor de potencia. La línea verde muestra el perfil de elevación reconstruido en un día con condiciones desfavorables, mientras que la línea roja muestra el perfil reconstruido en un día favorable. Debido a que este curso es de ida y vuelta, los perfiles antes y después del punto de 20 km deben ser imágenes especulares, y al final deben coincidir en la misma elevación. Como se puede ver, en condiciones favorables, el perfil reconstruido a partir del medidor de potencia supera al de un GPS (aunque en un día desfavorable el perfil es mucho peor).

Para otro ejemplo, aquí está el perfil de elevación reconstruido para un camino de usos múltiples a lo largo de la costa de la Bahía de San Francisco.

Esto muestra el perfil en un segmento de ida y vuelta de 1 milla (= 1,6 km) del sendero. Una vez más, puede ver que las dos mitades del perfil reconstruido son imágenes especulares, y la pendiente promedio fue de aproximadamente .00125. Igual de importante, puede detectar fácilmente caídas consistentes en el camino de menos de 40 cm (aproximadamente un pie).

La descripción del método analítico utilizado para estas dos parcelas y los datos adicionales requeridos se dan aquí .

Ignorando la elevación derivada del GPS, el GPS aún puede ser útil. Si registra su viaje, luego cargue su viaje a Strava , verá el perfil de elevación basado en una base de datos de elevación del terreno:

Puede pasar el mouse sobre las secciones del perfil de elevación, que le muestra la pendiente en ese punto. El área sobre la que pasa el mouse se indica en el mapa como un marcador:

También puede arrastrar y seleccionar una sección de su recorrido y le brinda estadísticas como la calificación promedio y la ganancia de elevación.

Si bien esto no le indica directamente la pendiente de la colina en la que está subiendo la bicicleta, puede aprender rápidamente cómo estimar la pendiente "por sensación" (por lo difícil que es subirla) o por la memoria (sabiendo este camino es un segmento de Strava, y cuál es su grado promedio)

En un teléfono Android, cargue 'Leveler' de chkuentz, una excelente aplicación de nivel gratuito que genera grados de pendiente directamente. Use la fórmula, tan (grados) = grado de porcentaje. Ejemplo: tangente de 3 grados = 0.052, o 5.2 por ciento. Coloque su teléfono en el borde lateral, en la superficie de la carretera o en su barra, si está nivelado con la carretera. Lea los grados y luego encubra. No es elegante, pero es barato y bastante preciso.