[問題] Strava 爬升顯示錯誤的問題

分享一個覺得蠻有趣的問題。

Strava 以及 Garmin connect 上的爬升（Elevation gain ）在下面幾個條件成立時
有可能會發生錯誤：

1. 使用手機或是只有GPS高度計的手錶紀錄活動。
2. 400m的田徑場（或是不斷的繞圓圈跑步）
3. Strava & Garmin使用高度資料庫校正你的海拔資訊。

問題如下圖：
https://i.imgur.com/AXU4Luz.jpg

這是某一次在新竹田徑場的跑步紀錄，新竹田徑場是國家級認證的田徑場[1]，有經
過場地的認證包含橫向以及縱向的傾斜度符合規範等等，因此不可能在跑完13.8公里
之後爬升來到不可思議的272m。這是一次以速度為主的鍛鍊，上圖紅色框框的部份應
該要顯示配速，卻因為Strava以為這次是以爬坡為主的鍛鍊而顯示爬升。而隨著跑越
多田徑場總爬升卻大幅上升也造成了困擾，因此花了點時間釐清，一開始以為自己的
手錶有問題，釐清後又以為只有新竹田徑場的海拔資訊有問題，但後來慢慢發現其他
一些田徑場（檢查了鳳山以及新莊的田徑場）的爬升也被錯誤的放大，因此將我的發
現以及解法分享出來。

這個問題有趣的點是爬升的錯誤並不是原始的GPS高度的資料造成，原始的資料非常漂
亮，以新竹田徑場為例：

https://i.imgur.com/mkQ5tTM.jpg

請注意上圖的Altitude以及Slope兩個欄位，從頭到尾都是定值，由此原始資料計算
Elev. Gain的結果應該是0。

問題發生在Strava認為這個GPS高度是不準確的，因此開啟了後台的海拔資料庫[2]
進行高度的校正，再透過算法求得Elev. Gain。很不幸的是海拔資料庫在這裡出了錯，
也因此將原本對的原始資料改成錯的XD，下圖是經過海拔資料庫求得的Altitude以及
Slope，已經可以看到原本平坦的地面出現了變化：

https://i.imgur.com/u9EJkg5.jpg

這樣看沒什麼感覺，直接轉化為圖形來看更為明顯：

https://i.imgur.com/jYLtCy0.png

可以看到在Altitude欄位中，最低到最高的落差到了8m。

Garmin connect的高度校正也不遑多讓，我們將同一份跑步資料分別經過Garmin
connect以及Strava高度校正並且與原始的GPS高度疊在一起看：

https://i.imgur.com/7DVHfv9.png

黃色線是原始資料，藍色是Strava而桃紅是Garmin connect分別經過各自的高度校正
結果。儘管Garmin connect經過了高度校正之後也得到錯誤的Elevation Gain，但至
少它有開關可以讓使用者關閉高度校正，而Strava就讓使用者無法迴避這樣的錯誤，
它的高度校正始終都是開啟。

身為Strava的使用者來說，這樣的問題實在無能為力，因為高度校正始終都是開啟，
在高度校正有問題的情況下，所有的田徑場繞圈圈的海拔爬升都會是錯誤的，因此我
們能做的就是：

- 買一隻有氣壓式高度計的跑錶XD（Garmin的週年慶最近陸續開始XD），有氣壓式高
度計的情況下Starva會關閉後台高度校正。

- 回報Strava。[3] 裡面有一個連結，可以回報Elevation的錯誤。

- Strava是依據手錶型號來判斷是否要開啟高度校正，因此可以修改device name來
迴避這個問題。個人不太建議這樣的work around，這會修改原始的raw data。而且
平常已經夠多work around了，沒想到跑步也要XD。方法如下：

上傳你的Garmin FIT/GPX/TCR 到 https://www.fitfiletools.com/#/top 接著選擇
Device Changer，然後找一款有氣壓式高度計（ex Garmin FR255）裝置，修改之後
再將FIT檔重新上傳至Strava，此時你就可以看到 elevation gain為0，主頁顯示也
會以配速為主。如下：

修改device name後Strava 主頁恢復以配速為主的顯示：
https://i.imgur.com/lY1YCIm.jpg

而elevation 也變成 0，device name 變成 Garmin FR255 Music。
https://i.imgur.com/96v1u3J.jpg

以上是田徑場爬升錯誤的資訊提供參考，希望對你有所幫助。

另外，海拔以及坡度的錯誤還有一些其他隱藏的影響不容易察覺，如果你習慣使用TSS
（training stress score）來追蹤你的疲勞程度，你要稍為了解一下你所使用的平台
背後所使用的算法是否有參考到原始的資料的altitude以及slope，因為這兩者錯誤
可能造成TSS的分數誤判，以新竹十八尖山為例：

https://i.imgur.com/T4V8lwc.png

上圖是十八尖山三趟約15km的距離，桃紅色為GPS高度計，淡藍色為氣壓式高度計，
可以看到其中slope的差異甚大，實際上此次的活動TSS的分數差異將近到10分之多。

以跑步來說，GOVSS[4]算法是常被使用的一個功率模型，它不僅是RunScribe跑步功率
計的算法，也被Goldencheetah（GC）用於TriScore中（有設定臨界速度時會使用
GOVSS計算stress score，沒有則會退回使用以心率為主的Trimp計算stress score），
而GOVSS的其中一個參數正是slope：

https://i.imgur.com/fHGWrXa.jpg

鑑於GC內建的metrics常常被其他平台所"inspired by"，個人認為這個影響是大的，因
為如果你原先期望讓自己在訓練上累積疲勞達到functional overreaching，你有可能
因為slope的錯誤而造成TSS被多算，而誤以為自己已經達到了一定的疲勞。若是你很在
意你所使用各項指標的正確性，建議將來在選購手錶上選擇具氣壓式的高度計。

[1] 中華民國國家級400公尺田徑場地一覽表
https://reurl.cc/x677ve

[2] What Strava does (source), is use a Digital Elevation Model, i.e. a
database of elevation points on different parts of the world, and then
smoothes the GPS points to be a more probable route and then match those
to the DEM and thus get more accurate elevation.

[3] Elevation for Your Activity
https://support.strava.com/hc/en-us/articles/216919447-Elevation-for-Your-Activity

[4] Dr. Skiba 於2006年發表的跑步功率論文，太複雜請直接跳過到[5] XD
https://reurl.cc/x6pxgE (感謝selfvalue大修正網址)

[5] Technical Review of the Runscibe GOVSS Running Power Model。這個blog很棒
，它也有對於Stryd(EESA)的科技審查。如果你想直接玩GOVSS功率，可參考[6]
http://www.georgeron.com/2017/11/the-govss-running-power-algorithm-and.html

[6] 輸入你的身高體重速度等就可以推算出功率：
https://runscribe.com/power/

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 39.10.48.28 (臺灣)

謝謝告知，直接借用你的短網址。^^

對於Stryd愛用者的我來說，能夠了解它的內部作法才能夠讓我更相信它。Ron George 的解釋對我這種門外漢來說很有用，很高興你喜歡。 儘管直至今日我已經不以「跑步功率」當作我的唯一訓練指標，但基於功率模型所延伸 出的Training Stress Score仍是我借重的，畢竟功能性的overreaching 到 overtraining 只有一線之隔，不希望漢森課表的累積疲勞把自己弄到受傷的話，我會 十分在意GOVSS以及Stryd的RSS所提供的分數當作日常訓練的重要參考。而這時候就需 要手錶的slope資料的正確性。

其實寫這篇主要是在說服自己把FR55換成965 XD，畢竟Garmin的週年慶要到了XD。 我目前在爬坡的課表會將Stryd所提供高度以及slope（Stryd有內建氣壓高度計） 與Garmin FR55的FIT做合併，這有點麻煩 （因為Stryd內建的氣壓式高度計會被跑 表bypass），因此換錶似乎是好時機XD Edge 540 會是我人生的第一隻車錶。：）

※ 編輯: MuMuH (39.10.48.28 臺灣), 10/15/2023 10:41:16 ※ 編輯: MuMuH (39.10.48.28 臺灣), 10/15/2023 10:43:59

Isohera 大你的Strava & Garmin connect 的海拔爬升比較（Strava爬升是6368m， 而Garmin connect 是 13622m）你點到了一個重點，「在使用GPS高度計的情況下 誰比較準確？」 下圖是上個月新竹十八尖山三趟約15km分別使用Garmin 以及 Strava，其中Garmin 的爬升為Strava的爬升為258m，而Garmin的爬升為479m跟你的218km長途騎乘一樣 有很大的爬升差異，我們將圖疊在一起看，看看問題出在哪裡：

https://i.imgur.com/JcXXp1V.png

上圖桃紅是Garmin而淡藍色是Strava，你可以注意到Garmin的桃紅色在Altitude以 及Slope上多了很多"細節"，這些細節有可能是GPS的誤差導致（例如定位到旁邊的 小山溝或者是旁邊的民房之類的的XD），而Strava如同Garmin會經過後台的海拔資 料庫校正之外，Strava會針對爬升的資料透過算法做平滑的處理，因此在這個情況 下，Strava的爬升會較為準確。）數據分別是： Garmin GPS高度計經過高度校正爬升為: 479m Strava GPS高度計經過Strava高度校正且平滑處理: 258m Stryd 氣壓高度計:242m 這是一個單獨的例子，你很難就此下結論說「Strava較為準確」，實際上以田徑場 繞圈圈使用GPS高度計的例子為： Garmin GPS高度計經過高度校正爬升為: 125m Strava GPS高度計經過Strava高度校正且平滑處理: 272m Stryd 氣壓高度計: 0m Garmin GPS高度計未經過高度校正為: 0m 因此你很難說是Garmin比較準確還是Strava，要 case by case去看，但以推力比來 到4.x/kg的Isohera大大來說，看Garmin Edge 530的海拔爬升才是正解。XD (一起 換540啊XD)

※ 編輯: MuMuH (39.10.48.28 臺灣), 10/17/2023 09:56:07