PHP循环通过GPX以计算轨道的总上升/下降

Question

我想通过一个 gpx 文件循环并计算总上升和下降。我有一个函数可以计算两组经纬度点之间的高程差异，并且我设置了 simplexml 来读取和循环遍历 gpx 文件 trkseg 点。

问题是，这并不准确（实际上并不准确）。

这两条线会导致不同的上升和下降，就像在现实生活中一样：

$total_ascent += ($val - $last_elevation);
$total_descent += ($val - $last_elevation);

有人知道，如何更准确地计算轨道的总上升和下降？

这是我当前的代码 sn-p 来计算它（$track_elevations 是一个具有整个轨道高程的数组）：

if (!empty($track_elevations)) {
        $total_ascent = $total_descent = 0
        $lowest_elevation = $highest_elevation = $last_elevation = null;

        foreach ($track_elevations as &$val) {
            if (!is_null($last_elevation)) {
                if ($last_elevation < $val) {
                    $total_ascent += ($val - $last_elevation);
                }
                elseif ($last_elevation > $val) {
                    $total_descent += ($last_elevation - $val);
                }
            }

            if (is_null($lowest_elevation) or $lowest_elevation > $val) {
                $lowest_elevation = $val;
            }

            if (is_null($highest_elevation) or $highest_elevation < $val) {
                $highest_elevation = $val;
            }

            $last_elevation = $val;
        }
    }

$track_elevations 数组示例：

$track_elevations = array(
    327.46,
    328.27,
    329.32,
    330.11,
    329.46,
    329.39,
    329.68,
    331.04,
    333.23,
    333.46,
    332.97,
    332.88,
    332.99,
    332.75,
    332.74,
    334.01,
    333.62
)

实际上，我在平坦的道路上骑自行车。但是我的代码 sn-p 会计算，我已经上升和下降了几米。也许我应该在连续两个高程之间添加一些精度限制......

我想要达到的目标：

我会尝试更好地解释它 - 当我骑 f.e.在平坦的道路上行驶 20 公里（几乎没有上升和下降），上升和下降的总和应该接近 0。但是当我总结 $track_elevations（就像我的代码中的 sn-p 一样）时，我会进入 $total_ascent和$total_descentfe 500米……因为$track_elevations中的每个阵元之间相差几厘米，但我还是骑在平坦的路上……而且总和会聚集到大量米……希望现在更清楚了。

Answer 1

问题是，如果您为 ascentet 计算 $lastHeight - $track_elevations[$i]，您会得到低于 0 的值，这就是为什么您会在 $total_asc 和 $total_desc 之间得到很大差异。

<?php
$track_elevations = array(
    327.46,
    328.27,
    329.32,
    330.11,
    329.46,
    329.39,
    329.68,
    331.04,
    333.23,
    333.46,
    332.97,
    332.88,
    332.99,
    332.75,
    332.74,
    334.01,
    333.62
);

$lastHeight = $track_elevations[0];
$total_ascent = 0;
$total_descent = 0;
for ($i=1;$i<count($track_elevations);$i++) {
    if ($track_elevations[$i] > $lastHeight) {
        $total_ascent += -1 * ($lastHeight - $track_elevations[$i]);
    }
    else {
        $total_descent += ($lastHeight - $track_elevations[$i]);
    }
    $lastHeight = $track_elevations[$i];
}
echo $total_ascent ."\n";
echo $total_descent . "\n\n--\n";
echo $total_ascent  - $total_descent . "\n";

--

$ php -f gpx.php
8.1
1.94

--
6.16

-- 手动计算值：

Ascent:
0.81
1.05
0.79
0.29
1.36
2.19
0.23
0.11
1.27
---
8.1

Descent:
0.65
0.07
0.49
0.09
0.24
0.01
0.39
---
1.94    

Answer 2

你确定这是“平面”吗？ 能否提供完整的数据集？此外，我认为这不是 PHP 的精度问题。您的数据点只有两位数的精度。也许传感器正在四舍五入？

Answer 3

即使您骑在完全平坦的道路上，从 GPS 收集的海拔数据也总会上下波动。即使在完美的条件下，GPS 的高度也不是很准确。

如果您使用原始 GPS 输入来计算攀爬/下降的总量，这些小错误将很快与每个点相加，并给出完全不切实际的结果。

有许多选项可以获得更好的结果，但它们或多或少都比较复杂： 您可以使用适当的算法“平滑”高程曲线。 您可以丢弃 GPS 高度数据，并将其替换为地球上所有坐标的预先记录的高度数据（称为 SRTM 数据）。
您可以使用 SRTM 数据并将其与您自己的 GPS 数据智能混合。

无论如何，获得适当的高度值是一个困难的话题。您可以尝试不计算 10m 以下的差异的简单方法，但它很可能不会产生好的结果。