Guías y trucos

Entendiendo el altímetro barométrico

Medición de altura en relojes GPS y altímetro barométrico

Es una queja frecuente entre los usuarios de relojes GPS y uno de los comentarios recurrentes en las pruebas de cualquier reloj GPS que realizo, tenga o no tenga el dispositivo en cuestión un altímetro barométrico. Completas un entrenamiento en el paseo marítimo y cuando terminas, tu reloj indica que has subido 200 metros positivos (incluso algunos con altímetro dedicado). Y te mosqueas, porque cuando ves la actividad en Strava te marca sólo 30 metros positivos o los datos de altitud no coinciden.

¿Está tu reloj roto? ¿Por qué ocurre esto? Pues ni está roto ni la explicación es la misma en todos los casos. Lo que sí es verdad es que es algo que puede ocurrir, y de hecho es perfectamente normal que ocurra.

Lo primero que debes tener claro es que en un reloj GPS hay varias formas diferentes de medir la altitud, pero que no se trata de un instrumento de precisión. Un altímetro barométrico de un reloj GPS o ciclocomputador está para aportar datos y tendencias aproximados, pero nunca debemos esperar una precisión milimétrica simplemente por cómo funciona la tecnología.

¿Y cómo funciona la tecnología? Pues depende de qué es lo que tenga tu dispositivo, pero paso a explicártelo a continuación.

Medición de altitud por GPS

La medición de altitud por GPS es la forma habitual de medir la altura en relojes considerados más “básicos”. Básicos no por prestaciones sino por ser de la gama media o gama baja de cada fabricante.

Aquí por ejemplo podemos encontrar al Garmin Forerunner 235, Polar Vantage M, Suunto Spartan Trainer y Sport… No son modelos de gama baja, pero que sí están destinados a ser usados principalmente en entrenamientos y carreras de asfalto. Eso quiere decir que el fabricante cree que el usuario tipo de estos modelos no se va a enfrentar a muchas variaciones de altitud y la medición se hace a través de GPS.

Otros modelos cuentan con un barómetro, de lo que hablaré en la próxima sección. Pero no pases todavía a esa sección si tienes un reloj con altímetro barométrico, porque primero debes entender bien este concepto porque aunque cuentes con barómetro este punto es básico para entender su funcionamiento.

A la hora de medir altura por GPS el dato se obtiene a través de un complicado algoritmo matemático para determinar cual es tu ubicación, tanto en el plano horizontal como en el plano vertical. Si bien en el plano 2D (horizontal) la precisión de un GPS es bastante elevada -generalmente con un escaso error de pocos metros-; la ubicación vertical (el plano 3D) tiene un error bastante superior por simples razones geométricas.

Por explicarlo de forma rápida, los satélites que están en el cielo no se sitúan todos con el mismo ángulo respecto a nosotros. Para estimar la altura de forma óptima deberíamos tener un satélite justo encima de nosotros y a continuación tener al menos otros tres satélites situados a la altura del horizonte y con la misma separación entre ellos -120º-. Esto nos situaría en el centro de los satélites en el plano vertical.

La realidad es que esto es imposible, o al menos altamente improbable, por lo que ya estamos sufriendo errores por simple concepto. Al tener los satélites situados a diferentes ángulos y distancias el margen de error aumenta exponencialmente. Eso puede provocar que te encuentres en la orilla del mar y el reloj indique que estés a +80 o -100, es totalmente normal y es debido a que los datos que recibe tu dispositivo no son totalmente correctos

A partir de aquí debemos considerar cualquier obstrucción del terreno: edificios y montañas que hacen que la señal rebote y llegue distorsionada, árboles que impiden una recepción correcta de los satélites, etc.

Como ves estamos comenzando a acumular situaciones en las que se suman los errores, que a lo largo de un entrenamiento pueden multiplicarse. No es perfecto, pero al menos es algo funcional y para la mayor parte de aplicaciones deportivas tampoco es un problema enorme el no tener datos precisos de altitud al momento (porque como verás luego, esto puede corregirse una vez sincronizada la actividad con tu plataforma).

Medición de altitud por altímetro barométrico

La siguiente escala en la medición de altitud es el altímetro barométrico, que se encuentran disponibles normalmente en modelos de gama más alta o destinados a ser usados en montaña.

Su funcionamiento es mucho más sencillo que el del altímetro GPS y se trata una de las formas más fiables de medir la altitud a la que te encuentras, pero no quiere decir que sea absolutamente infalible (no lo es).

Para conocer la altitud el dispositivo utiliza la presión atmosférica. Cuando asciendes la presión atmosférica disminuye (tenemos menos cantidad de aíre por encima nuestro). Tu reloj o ciclocomputador hace el seguimiento de la presión atmosférica gracias al barómetro; si la presión baja interpreta que estás subiendo y si la presión sube entenderá que estás bajando.

Basándose en eso y en la calibración que utiliza define a que altitud te encuentras. ¿Cuál es esa calibración que realiza? Pues primero le “pregunta” al GPS y a partir de ahí toma el mando.

Calibrar altitud en Garmin

Aquí es donde se encuentra el principal problema del altímetro barométrico, y es que el dato de partida puede ser incorrecto. Por eso es recomendable calibrar de forma manual el dispositivo al inicio de la actividad si conoces la altitud del punto de partida y evitar introducir ese error desde el principio.

Por ejemplo, si sales siempre a entrenar del mismo punto, puedes introducir ese dato conocido para que todos los cálculos a partir de ese punto partan de una base correcta. ¿Cómo saber la altitud exacta? Google Maps no aporta ese dato directamente, pero hay otras utilidades con las que puedes conocerlo. Simplemente pinchando un punto en el mapa te indicará cuál es la altitud de ese lugar.

Independiente de que el dato de altitud sea el correcto (que marque 850m de altitud cuando realmente estás a 880m), las gráficas ofrecidas por un dispositivo con altímetro barométrico suelen ser bastante fiables, y mejoran enormemente a las que se obtienen con aquellos que sólo ofrecen altitud a través de GPS.

Comparativa gráfica elevación

En esta gráfica puedes ver dos dispositivos con altímetro barométrico (Garmin Forerunner 935 y Garmin Edge 520) y otros dos que no lo tienen (Suunto Spartan Sport y Polar M430). Aunque los dos dispositivos con barómetro no coinciden en su gráfica se puede apreciar perfectamente cómo son dos gráficas paralelas y se comportan de forma muy similar cuando hay cambios de elevación. Mientras tanto los dos relojes que sólo ofrecen datos de GPS tienen datos mucho más genéricos, especialmente ante ligeros cambios de altitud.

El barómetro del dispositivo tampoco es totalmente fiable pues los fabricantes no utilizan componentes de gran calidad en este apartado, pero normalmente suele tener un comportamiento bastante estabilizado entre diferentes dispositivos.

Comparativa barómetro

Desde un punto de vista de funcionamiento deportivo el altímetro barométrico es perfectamente útil. Las gráficas  “se dibujan” correctamente (en el sentido que cuando asciendes la gráfica muestra una pendiente, y cuando desciendes muestra una bajada) y los metros acumulados son bastante precisos.

Pero hay que recordar que no llevas un radar en la muñeca, por lo que es totalmente imposible que un reloj te marque de forma precisa y en todo momento la altitud a la que te encuentras. Si quieres puedes pasarte por Airbus y pedir precio y tamaño de un satélite radar.

Obviamente no sólo estamos expuestos a un punto de partida erróneo, también la medición de altura se verá afectada por los cambios en la presión atmosférica. Si hay un cambio en el clima el barómetro simplemente lo registrará, pero no sabrá cuál es el origen. Y esos cambios son muy frecuentes a lo largo del día.

Presión atmosférica

Por ejemplo cuando se acerca una tormenta la presión atmosférica baja. Esa bajada de presión tu dispositivo la interpretará como un aumento en la altitud, cuando es algo que no se ha producido.

Aquí cada marca opera de una manera diferente. Por ejemplo Suunto tiene la función que denomina FusedAlti destinada precisamente a tratar de corregir el efecto del clima sobre la altitud indicada por el barómetro, e históricamente siempre ha ofrecido un muy buen resultado.

Resumiendo, el altímetro barométrico es una forma mucho más efectiva de registrar los cambios de elevación, pero no garantiza, en la mayor parte de las ocasiones, que el dato sea preciso. El primer problema que se encuentra es que parte de una calibración inicial errónea, arrastrando ese error durante el resto de la actividad. Y el segundo problema es diferenciar lo que son cambios de altitud de lo que son cambios del clima.

Modelo Digital de Elevaciones (DEM)

Es la forma más precisa en la que un reloj, ciclocomputador o GPS de mano puede obtener datos de altitud. El Modelo Digital de Elevaciones (o DEM en inglés) hace uso de datos de altitud conocidos gracias a la topografía. Por tanto esto sólo está disponible en dispositivos que cuenten con cartografía integrada (y que esta cuente con datos de altitud).

Es el método que utiliza el Garmin Fenix 5 Plus para la calibración de altímetro durante la actividad. Dispone de un algoritmo que utiliza tanto datos de elevación de GPS como los datos DEM de su cartografía para poder diferencia los cambios de altitud de los cambios producidos por la presión atmosférica

Entendiendo el altímetro barométrico 1

Esos datos de elevación que tiene la cartografía se obtienen haciendo uso de satélites radar que lanzan una señal a la tierra. Esta medición se hace desde satélites, permitiendo la medición exacta de la altitud para unas coordenadas determinadas. Hay varias organizaciones que han realizado este tipo de información que incluyen las diferentes cartografías, siendo una de ellas la NASA.

Por tanto a partir de unas coordenadas determinadas el dispositivo puede saber a qué altitud se encuentra, siempre que pueda hacer uso de esa información porque la tiene disponible.

Correcciones a la elevación

Tengo una buena noticia para ti. Desde hace ya algunos años la mayor parte de las aplicaciones y plataformas de los distintos fabricantes incluyen corrección automática de elevación tras sincronizar los entrenamientos.

La corrección se realiza gracias a hacer uso de datos de altitud conocidos para unas coordenadas concretas. Es decir, se aplica el modelo digital del terreno que hemos visto anteriormente, solo que tenemos que esperar a sincronizar la actividad para tener datos correctos de elevación.

Por ejemplo, Garmin aplica esta corrección por defecto a las actividades registradas con relojes que no disponen de altímetro barométrico.

Corrección de altura en GarminSi el dispositivo no tiene altímetro barométrico Garmin directamente ofrecerá datos de elevación corregidos. En caso contrario respetará los datos recogidos por el dispositivo. En ambos casos podemos cambiar la selección.

Strava hace algo similar, aunque en lugar de aplicar datos DEM aporta datos de los cientos de miles de actividades que tienen en su base de datos, para realizar una media de la altitud para un lugar concreto. Por eso puede ocurrir que a pesar de haber corregido la altitud tanto en la web de Garmin como en Strava te encuentres con datos diferentes, simplemente el método de cálculo no es el mismo.

Eso sí, no todas las plataformas lo hacen. No tengo constancia que Polar Flow o Suunto Movescount lo hagan para sus dispositivos que no cuentan con altímetro barométrico. Eso no quiere decir que Strava o Garmin sean los únicos en ofrecerlo, plataformas externas también disponen de esta posibilidad como TrainingPeaks.

Conclusión

Como has visto, hay diversas maneras en las que tu dispositivo va a registrar los datos de altitud. Algunas son más precisas que otras, pero en ningún caso estamos ante un instrumento de medición de la máxima fiabilidad.

Si cuando entrenas a nivel del mar tu dispositivo te indica que estás a -50m de altitud no quiere decir que esté roto. De la misma manera si haces series en cuesta es muy probable que los datos de elevación no vayan a coincidir cuando los compares con aquellos con la altitud corregida.

Sí puedes pensar que hay algún problema cuando hay miles de metros de elevación acumulada en una actividad o no es capaz de registrar ningún cambio de altitud. El altímetro puede estar averiado, aunque lo más habitual es que se trate de un puerto de registro atorado por geles o cualquier otra tontería. Es un/unos agujeros que se encuentran en el cuerpo del dispositivo y que deben estar totalmente limpios para que la lectura sea correcta.

Y con todo esto espero haberte aclarado cuál es el funcionamiento de un altímetro barométrico y por qué ves cosas que no encajan en tu dispositivo. ¡Gracias por leer!

 

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3 comentarios

  1. Y como limpiamos esos agujeros pequeñísimos del “altímetro barométrico” ? He hecho alguna carrera de obstáculos (tipo Spartan race, como muchos kilómetros y también muchos desnivel acumulado donde viene bien disponer de altímetro barométrico) y los relojes acaban (igual que tu) lleno de barro hasta las cejas. Después de limpiarlos a fondo, al ser tan pequeños esos agujetitos, es muy difícil quitarle restos de tierra endurecida. Algún consejo de cómo limpiarlos a fondo, sobre todo tierra, arene, o restos de geles como indicas de esos aguerridos diminutos. Quizás con ultrasonidos? No se. Algún consejo.

    P.d: los relojes que disponen de cartografía tipo garmin fenix 5 plus, también necesitan “calibrase” manualmente, o se autocalibran ya que disponen de ese dato en su cartogafia?

    1. Podrías probar con aire comprimido para soplarlo. O si está muy duro, ablandarlo con un poco de alcohol isopropílico (que se evapora rápido) y después con la punta de un alfiler.

      Efectivamente, el 5plus se calcula con los datos DEM si así lo tienes configurado

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Y perdón por el tocho, pero estoy obligado a ponerlo.

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