户外登山斜线距离和坡度的计算方法(有GPS数据的情况下) - 户外先锋营 - 8264户外手机版

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闲来无事的时候研究GPS轨迹和地图,突然发现一个问题,那就是怎么可以根据现有的数据计算出个人登山的斜线距离和坡度?后来查阅相关资料,总结了一些公式和算法,下边和大家分享一下,数据公式有些繁琐,有数学功底的朋友应该不难看懂。

大家都知道记录的轨迹都可以显示距离、累计爬升和累计下降这三个基础数据。下边就根据几个数据来分析一下。

斜线距离:

把累计爬升和上山距离看作直角三角形的两个直角边,上山斜线距离就是斜边,用三角函数的计算公式“上山斜线距离的平方=累计爬升的平方+上山距离的平方”,得出:上山斜线距离=√(累计爬升的平方+上山距离的平方)。

假设累计爬升=1,上山距离=2,那么上山斜线距离=√5。

假设累计下降=1,下山距离=3,那么下山斜线距离=√10。

全程斜线距离=√5+√10=5.398345638

简化的算法:

很多时候,登山的过程中总是既有爬升又有下降,我们并不知道累计爬升走了多长距离,累计下降又走了多少距离,很难分出来爬升和下降的距离分界点。除非是上山只有爬升,下山只有下降,这样理想化的登山路线才能分出爬升和下降分别用了多长距离。所以我们可以用距离、累计爬升和累计下降来得出大致的全程斜线距离。

全程斜线距离=√(距离的平方+(累计爬升+累计下降)的平方)=√(4+25)=√29=5.385164807

与上面得出的数据是基本吻合的(数值变小了点,缩小了不到3/1000,5.398345638/5.3851648071.002448)。

如果累计爬升和累计下降不同,假设累计爬升=2,累计下降=1,上山距离=2,下山距离=3。

可得出上山斜线距离=√8。下山斜线距离=√10。

全程斜线距离=√8+√10=5.990704785

简化的算法:

全程斜线距离=√(9+25)=5.830951895

与上山下山分开计算的结果也基本吻合(数值再次变小了点,缩小了不到3/100,5.990704785/5.8309518951.027397)。

还是以一次距离13公里,(累计爬升950米+累计下降850米)/2900米,每天登山时间6.5小时的活动为例:

简化的全程斜线距离=√(距离的平方+(累计爬升+累计下降)的平方)=√(13000的平方+(950+850)的平方)=13124.02377米。约等于13.1公里。

算上误差:13124.02377米*1.02739713483.59米,约等于13.5公里。

实际斜线距离就在13.1~13.5公里这个范围里。

可以看出,其实这个斜线距离和距离是差不多的。

最后得出:

简化的全程斜线距离=√(距离的平方+(累计爬升+累计下降)的平方)

坡度的计算公式。

我的坡度是用(累计爬升+累计下降)/距离,把全程的坡度平均了。

坡度=(累计爬升+累计下降)/距离


假设累计爬升=2,累计下降=1,上山距离=2,下山距离=3。

坡度=(2+1)/(2+3)=3/5=0.6


以一次距离13公里,(累计爬升950米+累计下降850米)/2900米,每天登山时间6.5小时的活动为例

坡度=(950+850)/13000=0.138461538=1.38461538*1/10

用1/10做单位,采用1.38这个数值,和强度的1.0、1.5表示方法相似,方便比较坡度大小。

如果距离还是13公里不变,累计爬升500米,累计下降400米,只有前面爬升下降的一半大小,算出来的坡度是0.69230769*1/10,坡度采用0.69,坡度大小只有前面的一半大小。

和强度大小的比较方式相似


简单的三角函数

哈哈,对于一看到数学就头疼的我,还是拼体力吧。

看着其实很多,只是推导过程,算法还是简单的,哈哈

好活动,支持一下!

确实不复杂,只是离开学校有几个用过这些知识,唉,很多人都荒废了
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