Vraag GPS

Kort antwoord

De meest gehanteerde ‘global positioning systems’ (GPS) zijn gebaseerd op metingen met één of vijf meetmomenten per seconden (1 of 5 Hz), maar sinds kort zijn er ook systemen op de markt die met 10 Hz kunnen meten. Het blijkt zeer lastig om precies de afstand en snelheid te meten met GPS. Dit geldt vooral voor korte sprints met hoge snelheid waar de afwijking meer dan dertig procent kan zijn. Langere afstanden en constantere snelheden zijn betrouwbaarder te meten. Een GPS met een groot aantal meetmomenten per seconde verbetert de validiteit en betrouwbaarheid aanzienlijk. Voor het registreren van looppatronen en een niet te gedetailleerde onderverdeling van gelopen snelheden tijdens een wedstrijd lijkt GPS met een groot aantal meetmomenten per seconde goed bruikbaar. Als dit wordt uitgebreid met hartslag- en versnellingsmeters, waar een GPS vaak mee is uitgerust, kan er een redelijk beeld gevormd worden over de belasting van de speelsters.

Uitgebreid antwoord

Voordat er verder wordt ingegaan op de gestelde vragen wordt eerst een tweetal definities gegeven:

• validiteit: meet je daadwerkelijk wat je wilt meten;
• betrouwbaarheid: leidt het herhaald meten onder dezelfde omstandigheden tot dezelfde uitkomst.

Een ‘global positioning system’ (GPS) bepaalt aan de hand van satellietsignalen de locatie. In de sport worden verschillende van deze systemen gebruikt. Zeer recent is een literatuuroverzicht verschenen waarin het gebruik van GPS in veldsporten is belicht ^[1]. In dit overzicht worden onder andere de validiteit en betrouwbaarheid besproken met betrekking tot het meten van positie en tijd, en daarvan afgeleide variabelen zoals afstand en snelheid.

De validiteit van GPS-metingen is zeker niet altijd goed te noemen. Ondanks dat het veel wordt gebruikt in de sport, is GPS niet geschikt voor het meten van korte sprintafstanden, zoals een tien of een vijftien meter sprinttest. De meetfout bij dit soort korte sprintafstanden varieert van 11 tot 33 procent ^[1]. Praktisch gezien kan het dus zijn dat er gedacht wordt dat er tien keer tien meter is gesprint, terwijl dit in werkelijkheid ook tien keer 7,7 meter of tien keer 13,3 meter kan zijn. Dit betekent dat er ook grote afwijkingen worden gevonden bij sprintsnelheden over korte afstanden. De kleinste meetfout werd gevonden bij het systeem met de grootste meetfrequentie ^[1]. Aangezien versnellen en vertragen vaak binnen zeer korte afstand en een kort tijdsbestek gebeurt, verklaart dat waarom het bepalen van deze uitkomstmaten niet valide te meten is aan de hand van GPS ^[2]. Langere afstanden, al dan niet met verschillende loopsnelheden en looprichtingen, kunnen op een meer valide manier worden gemeten met GPS ^[3]. Zo blijkt de meetfout bij een hoogintensieve voetbalspecifieke test van 197 meter slechts 1,5 procent te zijn ^[1].

In tegenstelling tot de validiteit neemt de betrouwbaarheid bij langer gelopen afstanden niet toe naarmate het aantal Hz toeneemt. Hier is geen duidelijke verklaring voor te geven. Bij korte sprintafstanden (10 meter sprint) leidt een hogere meetfrequentie wel tot een betrouwbaardere meting. Verder is duidelijk dat de betrouwbaarheid afneemt naarmate de snelheid van beweging toeneemt. Daarnaast neemt de betrouwbaarheid ook af naarmate het aantal richtingsveranderingen toeneemt ^[1]. Uit deze bevindingen blijkt dat de validiteit en betrouwbaarheid van het meten van afstand door middel van GPS toenemen wanneer:

• de meetfrequentie toeneemt;
• de te meten afstand toeneemt;
• de bewegingssnelheid afneemt;
• het aantal richtingsveranderingen afneemt.

Al met al blijkt dat de betrouwbaarheid en validiteit van GPS nog te wensen overlaat. Zo wordt afgeraden om GPS te gebruiken om korte sprints te meten/analyseren. Om de validiteit zo hoog mogelijk te houden wordt aangeraden om langdurige activiteiten met een zo hoog mogelijke frequentie te meten.

Ondanks de beperkte validiteit en betrouwbaarheid wordt GPS, zoals gezegd, wel veelvuldig ingezet in de sport ^[4-9]. Zo werkt elk professioneel Australisch Footballteam met GPS. GPS kan namelijk wel degelijk waardevolle informatie opleveren. Zo kan het gebruikt worden voor het in kaart brengen van globale beweegpatronen in het veld. Een afwijking van een paar tientallen centimeters doet niet veel af aan de looppatronen, en juist looppatronen kunnen voor coaches zeer relevante informatie opleveren. Verder wordt GPS in de sportpraktijk vaak ingezet als instrument om een zoneverdeling te maken. Hiermee wordt bedoeld dat er bijvoorbeeld wordt gekeken hoeveel procent van een wedstrijd een speelster hoge snelheden loopt en hoe vaak er wordt versneld en vertraagd. Uitgaande van het gangbare 5 Hz GPS lijkt het allereerst niet zinvol om versnelling en vertraging door middel van GPS in kaart te brengen, aangezien dit vaak over korte afstanden en een korte tijdsspanne gaat. Vervolgens lijkt het niet verstandig onderscheid te maken in veel zones waarbij de snelheden dicht bij elkaar liggen. Bijvoorbeeld: 9-11 km/uur, 11-13 km/uur, 13-15 km/uur, et cetera. Aangezien de precisie van het GPS wel wat te wensen overlaat, lijkt het beter om voor grovere zoneverdeling te kiezen; bijvoorbeeld lage snelheid (0-10 km/uur), matige snelheid (10-18 km/uur) en hoge snelheid (>18 km/uur).

GPS wordt vaak niet als enige meetinstrument ingezet. GPS is tegenwoordig vaak ook uitgerust met een hartslagmeter en met versnellingsmeters. De combinatie tussen GPS-data en hartslagdata kan extra informatie opleveren over de fysieke eisen die aan de sporters worden gesteld. Het toevoegen van informatie van de versnellingsmeters kan informatie opleveren over bijvoorbeeld de impact waarmee sporters getackeld worden. Vooral deze laatste toepassing staat tot op heden nog in de kinderschoenen en is pas in één studie gebruikt ^[7].

Het antwoord op de vraag welk systeem het meest valide en betrouwbaar is, is lastig te geven, aangezien er veel systemen op de markt zijn. Wel is duidelijk dat de kwaliteit van de systemen aanzienlijk is gestegen de laatste jaren. Dit heeft onder meer te maken met de meetfrequentie waarmee gemeten wordt.

Concluderend kan worden gesteld dat een GPS, gebruikt als instrument voor trainingsmonitoring, een zo hoog mogelijke meetfrequentie zou moeten hebben (liefst minimaal 10 Hz). Hiermee kunnen redelijk betrouwbaar looppatronen in kaart worden gebracht en zou er gebruikgemaakt kunnen worden van een grove zoneverdeling voor gelopen snelheden. Verder is het een pre als een GPS ook is uitgerust met een hartslag- en versnellingsmeter. Hierdoor kunnen looppatronen, zoneverdeling voor snelheid en de fysiologische belasting van de speelsters in kaart worden gebracht. Verder kan er dan ook een indruk worden gekregen van de impactkracht op de speelsters.