Waarom je GPS-horloge de gelopen afstand kan overschatten

Nieuw onderzoek laat zien waarom je soms niet zo ver loopt als je GPS-sporthorloge zegt.

donderdag, 10 december 2015, 13:15
Waarom je GPS-horloge de gelopen afstand kan overschatten

Nieuw onderzoek laat zien waarom je soms niet zo ver loopt als je sporthorloge zegt.

Het is frustrerend als je GPS-horloge bij de finish van een wedstrijd met een officieel gecertificeerd parcours een grotere afstand aangeeft. De fout kan zijn veroorzaakt door een aantal factoren. Misschien heb je de bochten erg ruim genomen? Moest je door veel andere lopers slalommen? Had je een plaspauze in de bosjes? Maar volgens een nieuwe studie van onderzoekers uit Oostenrijk en Nederland overschat je GPS-horloge zelfs zonder al deze factoren de afstand die je aflegde. Die overschatting komt voort uit de techniek achter de meetmethode.

GPS staat voor Global Positioning System. GPS-apparaten bepalen de afstand met behulp van satellieten, waarmee ze in verbinding staan. Volgens onderzoeksleider Peter Ranacher is er echter geen sprake van een continue communicatie tussen je horloge of smartphone en de satelliet. Het is meer een kwestie van een zeer frequente check. Ranacher vertelde aan Runner’s World: ‘Als je je GPS meeneemt tijdens je training, vorm je een soort van spoor, een zogenaamde GPS-track. Een GPS-track bestaat uit een reeks opeenvolgende GPS-posities van plaatsen waar je je bevond.’

Twee soorten fouten bij GPS

Een GPS-apparaat houdt niet continu al je bewegingen bij. Het pingt vaak je locatie, wat wil zeggen dat hij frequent de coördinaten registreert van de plek waar je je bevindt. De afgelegde afstand wordt bepaald door de optelsom van alle afstanden tussen de opeenvolgende pings. Deze methode kan, aldus Ranacher, leiden tot twee soorten fouten.

De eerste wordt een interpolatiefout genoemd. Als je GPS je locatie niet vaak genoeg pingt, zal het onderschatten hoe ver je loopt. ‘Stel je voor dat je langs een cirkelvormige baan loopt en je GPS registreert in de tijd dat je de ronde loopt slechts vier posities. Je GPS-track lijkt dan op een vierkant, terwijl het een cirkel zou moeten zijn.’

De tweede, meer algemene fout is de meetfout. Elke keer dat een satelliet probeert je locatie te achterhalen, kan het er iets naast zitten. Als je horloge of telefoon probeert de afstand tussen de laatste twee pings te meten, zal de lijn langer zijn dan wat je eigenlijk op dat moment liep. Deze kleine fouten zorgen samen voor een toename van het aantal kilometers dat je loopt.

Ranacher concludeert: ‘Het probleem is dat als je GPS tijdens het hardlopen te veel posities verzamelt, de afgelegde loopafstand te lang wordt aangegeven. Maar als er van te weinig posities wordt uitgegaan, zal de aangegeven afstand juist korter zijn dan de feitelijk gelopen afstand. De frequentie waarmee de apparaten pings verzamelen, verschilt van merk tot merk. Omdat de meeste een hoge frequentie gebruiken, vonden Ranacher en zijn co-auteurs het niet verrassend dat de afstand nogal eens wordt overschat door je GPS-apparaat.

Oplossing voor het probleem

Voor hun onderzoek, gepubliceerd in het International Journal of Geographical Information Science, wandelde een deelnemer herhaaldelijk een vooraf gemeten afstand met een GPS-apparaat dat elke seconde posities verzamelde. Bij een aantal tests werd de afstand overschat met maar liefst 10 procent. ‘We hebben bewust gebruikgemaakt van een apparaat van zeer, zeer lage kwaliteit, want we wilden dat de fout goed zichtbaar zou zijn. Ik denk dat de fout een stuk minder is bij betere apparatuur. Maar ik vermoed dat ook bij die betere apparatuur de fout nog steeds aanwezig is.’

Het onderzoeksteam meent ten slotte ook een oplossing voor het probleem te hebben. Ranacher gelooft dat hij een methode heeft gevonden, die een veel nauwkeurigere afstand oplevert. Daarbij worden alle meetgegevens in een nieuwe formule gestopt, die hij en zijn medeauteurs hebben bedacht. Het is daarbij niet eens nodig een nieuw klokje te kopen; een update van de software volstaat.

Ondanks de resultaten van zijn onderzoek is Ranacher nog steeds een fervent verdediger van de GPS-technologie. ‘GPS is een geweldig systeem. Het is alleen jammer dat de statistieken over het nauwkeurig bepalen van afstanden niet heel positief zijn.’

Tekst: Kit Fox

Tags: