Altitude : pourquoi elle ment et comment la nettoyer

Deux façons de mesurer l’altitude

Un compteur vélo obtient l’altitude de l’une de deux manières. La plupart des modèles récents ont un altimètre barométrique : un capteur de pression qui convertit la pression de l’air en altitude. Il est très précis sur de courtes distances (quelques décimètres d’une seconde à l’autre), mais il ignore l’altitude absolue, il faut donc l’étalonner, et la météo fait varier la pression toute la journée. Les montres plus anciennes, comme les Forerunner 205, 305, 310XT, 405, 410 et 610, n’ont pas de baromètre et tirent l’altitude du GPS, absolu mais bruité : l’erreur verticale du GPS est en général deux à trois fois pire que l’horizontale.

Les deux échouent de façon opposée. Le baromètre est lisse mais peut dériver ou sauter ; l’altitude GPS ne dérive pas mais ondule. Une fois que vous savez laquelle a produit un fichier, la plupart des bizarreries deviennent prévisibles.

Problèmes du baromètre : recalibrage et démarrage

Deux situations créent les plus grosses erreurs dans les fichiers barométriques :

• Recalibrage après un arrêt. Beaucoup d’appareils corrigent leur mesure quand ils trouvent une meilleure référence, par exemple après une longue pause café ou quand le GPS obtient un bon point. La mesure passe alors d’un coup à la nouvelle valeur. Dans un vrai fichier d’une sortie dans le piémont pyrénéen, l’altitude a gagné 130 m sur 24 m de distance après un arrêt : une pente de plus de 500 % sur un seul échantillon, et un « maximum » de 135 % pour la sortie.
• Convergence au démarrage. Un appareil tout juste allumé peut partir d’une valeur fausse et converger pendant les premières minutes. Dans un autre fichier, l’altitude est passée de 176 m à 620 m sur 50 m de route, dans une ville dont l’altitude réelle tourne autour de 600 m.

Dans les deux cas, la forme du profil est correcte avant et après le saut ; seule la marche est fausse. Si vous vous fiez au dénivelé total, cette marche ajoute des centaines de mètres que personne n’a grimpés.

Altitude GPS seule : la fausse rampe

L’altitude GPS pose le problème inverse. Elle oscille d’environ ±20 m sur des centaines de mètres, soit des minutes à allure de cycliste. Une onde de ±20 m sur 400 m a une pente de pointe bien supérieure à 20 % : votre profil montre un mur à 25-30 % sur une route qui ne dépasse jamais 10 %. Dans un lot de sorties enregistrées entre 2009 et 2013 sur trois montées connues autour de Madrid, des pentes maximales de 20 à 32 % apparaissaient sur des routes qui restent sous 10 %. Aucune limite physique ne sépare cette ondulation d’une vraie rampe raide, car une vraie rampe peut aussi gagner 3 m en quelques secondes.

Le signe qui ne trompe pas : une trace d’altitude bruitée sur une route lisse, une pente moyenne correcte et une pente maximale absurde. Les moyennes et le dénivelé total survivent parce que le bruit s’annule sur un long tronçon, et c’est aussi pourquoi la correction de la section suivante fonctionne.

Comment la nettoyer

Il n’existe pas de nettoyage parfait, seulement des méthodes qui retirent l’impossible physiquement tout en gardant la vraie montée. Voici celles que nous employons dans GearWatts, et les mêmes idées s’appliquent à n’importe quel fichier :

1. Limites physiques par fenêtre de 10 secondes. Sur toute fenêtre de 10 s, l’altitude ne peut pas varier de plus de 30 % de la distance parcourue, ni monter de plus de 1 m/s sous 54 km/h (0,5 m/s durant les cinq premières minutes, tant que le baromètre converge), avec 2 m de marge. Ce qui dépasse est écarté, et l’altitude avec laquelle la sortie se termine est conservée, car la valeur après un recalibrage est la bonne.
2. Éliminer les pics isolés. Un pic d’un seul échantillon est interpolé. Le traiter comme deux grandes marches laisse une fausse marche dans le profil.
3. Pas de plafond par échantillon. Une règle tentante comme « ne jamais accepter plus de 1 m entre deux échantillons » est fausse : le baromètre quantifie, il garde une valeur quelques secondes puis saute de 2 à 3 m. Sur un test de 796 fichiers, cette règle retirait de la vraie montée à 111 d’entre eux.
4. Lissage plus fort pour l’altitude GPS. Quand l’altitude vient du GPS (on le sait par le nom de l’appareil ou par le bruit : écart quadratique de l’altitude autour de sa moyenne à ±100 m supérieur à 1 m, alors que les barométriques restent sous 0,5), le profil est lissé sur ±100 m au lieu de ±20 m, et la pente maximale est mesurée sur 500 m au lieu de 100 m.

Le résultat sur ces 796 fichiers : sur 58 montées avec une pente maximale supérieure à 20 %, il n’en est resté aucune, alors que les moyennes et les catégories ont à peine bougé. La suite, la façon dont on trouve ensuite les montées, est dans notre guide sur la détection et les catégories de montées.

Pourquoi les applications divergent sur le dénivelé total

Si deux services affichent des totaux différents pour la même sortie, attendez-vous à une ou plusieurs de ces causes :

Cause	Effet
Utiliser le total de l’appareil ou le recalculer depuis les échantillons	Recalculer additionne chaque ondulation ; le chiffre de l’appareil est souvent déjà filtré
Lissage et seuil minimal de marche	Plus de filtrage baisse le total, moins le fait monter
Remplacer l’altitude enregistrée par un modèle d’élévation cartographique	Nettoie bruit et sauts, mais peut rater ponts, tunnels et tranchées
Source barométrique ou GPS	Les fichiers GPS seul peuvent différer sensiblement dans les deux sens
Sauts de recalibrage conservés ou supprimés	Peuvent faire varier le total de centaines de mètres

Un exemple : imaginez 1 000 échantillons avec un bruit de ±1 m qui additionne en moyenne 0,5 m par échantillon, soit 500 m de dénivelé fantôme sur la sortie ; voilà pourquoi recalculer depuis des données barométriques brutes sans seuil dépasse la réalité. GearWatts conserve le dénivelé total de l’appareil quand le fichier FIT l’indique, et utilise l’altitude nettoyée pour les profils, les montées et les tranches de pente ; c’est un choix, pas une vérité universelle.

Conseils pratiques pour de meilleures données

• Préférez un appareil avec altimètre barométrique si les pentes et les montées vous importent. C’est la plus grosse amélioration possible.
• Laissez l’appareil se stabiliser. Allumez-le, attendez un bon point GPS et deux ou trois minutes avant de partir, et ne démarrez pas dans un garage souterrain.
• Si votre compteur le propose, réglez l’altitude de départ ou utilisez l’étalonnage automatique sur une référence connue. Une fois, pas en pleine sortie.
• Évitez d’éteindre et de rallumer en route ; chaque redémarrage est un nouvel étalonnage.
• Protégez l’appareil des courants d’air forts, comme un sac exposé au vent, car les capteurs de pression réagissent au flux d’air.
• Pour comparer des montées, servez-vous de la pente moyenne et du dénivelé, robustes, et regardez la pente maximale avec scepticisme.

Nos autres guides supposent une altitude raisonnablement propre, par exemple celui sur le développement.