É possível estimar o grau da estrada enquanto dirige?

Seria bom poder estimar o grau de uma estrada enquanto andava, mesmo que a estimativa não seja completamente precisa. Com um GPS, em teoria, deve ser possível percorrer uma curta distância e dividir a diferença de elevação pela distância percorrida para obter uma estimativa aproximada. (Observe que o seno e a tangente são comparáveis ​​em pequenos ângulos.)

A elevação dada por um telefone celular ou computador de bicicleta equipado com GPS é precisa o suficiente para fornecer uma estimativa significativa da classificação em distâncias curtas? Além disso, existe alguma maneira prática de estimar o grau de uma estrada que não requer GPS?

Pegue um inclinômetro. Eles não são particularmente precisos, mas a leitura é instantânea e o preço é justo.

A maioria dos computadores de ciclismo GPS da série Garmin Edge pode exibir grau. O Edge 500 e o Edge 800 (não o Edge 200) possuem altímetros barométricos para determinar a altitude. Você pode alterar ou adicionar um campo de dados de exibição para mostrar a nota atual.

Engraçado você perguntar, pois acabei de colocar a nota como campo de exibição esta manhã em um passeio montanhoso.

Ele atualiza o cálculo da nota sempre de 100 a 200 m de deslocamento horizontal (convidado), para que haja um pequeno atraso antes de obter um cálculo de nota atualizado. No geral, a estimativa de nota parece bastante razoável, se você levar em conta o atraso.

Além disso, muitos aplicativos de computador podem obter um registro de trajetória GPS e recuperar a altitude conhecida desse ponto e calcular o grau após o fato. Por exemplo, se você estiver usando o OS X, saiba que o Ascent faz isso ( observe que NÃO estou endossando este programa, apenas o utilizando como exemplo conhecido). Também tenho certeza de que existem muitos outros programas de análise de rastreamento por GPS também. Tenho certeza de que existem alguns aplicativos para smartphones que podem gravar uma faixa de GPS, que você pode importar para um desses programas de análise para obter a nota após o fato.

Aparte - Algumas das Edge Units descontinuadas mais antigas (por exemplo, Edge 305, 705) também possuem altímetros barométricos. Esta pode ser uma opção mais acessível se você encontrar uma usada no ebay ou no craigslist. Digo isso quando estou prestes a listar meu Edge 305 antigo após a atualização para o Edge 800.

Telefones celulares, geralmente não. Alguns aplicativos tentarão massagear os dados usando as informações de elevação fornecidas por terceiros, mas, na melhor das hipóteses, é um jogo de dados. Um GPS dedicado com um altímetro barométrico é provavelmente a sua melhor aposta. Eu realmente não posso falar com o nível de precisão deles, mas certamente é melhor do que outras opções práticas.

Se você quer apenas nota, existe um aplicativo para isso .

Outros já discutiram o GPS e telefones habilitados para GPS, barômetros altimétricos e inclinômetros. Os inclinômetros de bolhas (como os Skymounti mostrados em outras partes das respostas) podem ser afetados por desclassificações, para obter as melhores leituras que você deve ter em pé. O dGPS (GPS diferencial) é usado em instrumentos de levantamento para medir notas, mas geralmente não são dispositivos de nível de consumidor, nem são compactos o suficiente para o uso de bicicletas. As notas também podem ser medidas, enquanto paradas, com uma régua longa, um transferidor e uma linha de prumo. Alguns telefones e outros dispositivos (como iPods e controladores Wii) possuem acelerômetros multieixos internos que relatam informações de gradiente enquanto você dirige, mas há relatos de que sua precisão pode ser afetada por estradas irregulares. A linha de computadores para bicicletas da iBike usa uma combinação de barometria, velocidade, e sensores acelerômetros; declaradamente, as estimativas de gradiente podem ser bastante boas.

Dito isto, um dos dispositivos mais precisos que podem ser usados ​​para determinar o nível da estrada enquanto você está de bicicleta é um medidor de energia bem calibrado. Sob condições favoráveis, o grau da estrada pode ser extraído dos dados de velocidade e potência (se alguém souber ou puder medir algumas outras variáveis). Por exemplo, aqui está uma comparação do perfil do curso plano de Moriarty, Novo México, TT, no qual foi estabelecido o recorde nacional de contra-relógio de 40 km nos EUA. O percurso é de ida e volta em linha reta (ou seja, 20 km de distância, uma volta e depois 20 km de volta para um total de 40 km) e um dos mais planos do país, com apenas 30 metros de queda em 20 km para um gradiente médio de 0,0015 (0,15%). O gráfico abaixo mostra três traços: uma medição do gradiente usando um receptor GPS no nível do consumidor em azul e dois traços (em vermelho e verde) derivados das medições do medidor de energia. A linha verde mostra o perfil de elevação reconstruído em um dia com condições desfavoráveis, enquanto a linha vermelha mostra o perfil reconstruído em um dia favorável. Como esse percurso é de ida e volta, os perfis antes e depois do ponto de 20 km devem ser imagens em espelho e no final devem corresponder à mesma elevação. Como pode ser visto, em condições favoráveis, o perfil reconstruído a partir do medidor de potência supera o desempenho de um GPS (embora em um dia desfavorável o perfil seja muito pior).

Para outro exemplo, aqui está o perfil de elevação reconstruído para um caminho de uso múltiplo ao longo da costa da Baía de São Francisco.

Isso mostra o perfil ao longo de um segmento de ida e volta de 1,6 km da trilha. Mais uma vez, você pode ver que as duas metades do perfil reconstruído são imagens em espelho e a inclinação média foi de cerca de 0,00125. Tão importante quanto isso, você pode identificar facilmente mergulhos consistentes na trilha de menos de 40 cm (cerca de um pé).

A descrição do método analítico usado para essas duas parcelas e os dados adicionais necessários são fornecidos aqui .

Ignorando a elevação derivada do GPS, o GPS ainda pode ser útil. Se você gravar sua corrida, faça o upload para Strava e verá o perfil de elevação com base em um banco de dados de elevação de terreno:

Você pode passar o mouse sobre as seções do perfil de elevação, que mostram a nota nesse ponto. A área que você passa o mouse é indicada no mapa como um marcador:

Você também pode arrastar e selecionar uma seção do seu percurso e fornecer estatísticas como o grau médio e o ganho de elevação.

Embora isso não indique diretamente o nível da montanha em que você está pedalando, você pode aprender rapidamente como estimar o nível "por sensação" (pela dificuldade de pedalar) ou pela memória (por saber essa estrada é um segmento Strava e qual é a nota média)

Em um telefone Android, carregue o 'Leveler' do chkuentz, um excelente aplicativo de nível gratuito que libera graus de inclinação diretamente. Use a fórmula, tan (graus) = porcentagem. Exemplo: tangente de 3 graus = 0,052, ou 5,2%. Deite o telefone na borda lateral, na superfície da estrada ou na barra, se estiver nivelado com a estrada. Leia os graus e depois os disfarce. Não é elegante, mas é barato e bastante preciso.