Membaca Data GPS (latitude/longitude) dan Memplotnya pada Openstreetmap Menggunakan Python

Pada bahasan sebelumnya tentang Raspberry Pi dan GPS kita telah berhasil mendapatkan data GPS menggunakan gpsd daemon. Kali ini, kita akan sedikit bermain dengan python untuk membaca data latitude/longitude dari GPS dan memplotnya  pada OpenStreeMap seperti pada contoh di bawah ini.

USB to TTL serial cable dan CRIUS NEO-6 GPS V3.1

Untuk mengecek apakah GPS anda sudah dapat konek ke komputer atau laptop anda, silahkan ikuti tutorial di link ini Raspberry Pi dan GPS. Tutorial pada link tersebut tidak hanya untuk Raspberry Pi, tapi bisa juga untuk OS Linux lainnya.

Install packages yang dibutuhkan

Jika anda sudah mengikuti petunjuk pada link ini Raspberry Pi dan GPS, maka ketika anda mengetik cgps -s, informasi GPS anda akan tampil seperti di bawah ini

langkah berikutnya adalah menginstall python-gps dan smopy.

> sudo apt-get install python-gps

> sudo pip install smopy

Saatnya untuk menguji GPS anda menggunakan python

Langkah pertama, simpan code berikut ini dengan nama "StreetMap.py".

import smopy as smp
import numpy as np

def interp(delta,x0,x1,lon,x):
  m = delta/(x0-x1)
  lon2 = m*x + lon + delta - m * x0
  return lon2

def OpenStreetMap(lat,lon,map,zoom):
  # For comparison to find other locations
  delta = 10**-3
  x0, y0 = map.to_pixels(lat+delta, lon+delta)
  x1, y1 = map.to_pixels(lat,lon)
 
  # Check quadrant
  if x1 <= 128. and y1 <= 128.:
    Quadrant = 1
    # Map 2
    x2 = -x1 
    # Map3
    x3 = -y1 
    myX = np.round(x1+256)
    myY = np.round(y1+256) 
  elif x1 <= 128. and y1 > 128.:
    Quadrant = 2
    # Map 2
    x2 = -x1 
    # Map3
    x3 = 2*256 - y1
    myX = np.round(x1+256)
    myY = np.round(y1) 
  elif x1 > 128. and y1 > 128.:
    Quadrant = 3
    # Map 2
    x2 = 2*256 - x1 
    # Map3
    x3 = 2*256 - y1
    myX = np.round(x1)
    myY = np.round(y1) 
  else:
    Quadrant = 4
    # Map 2
    x2 = 2*256 - x1 
    # Map3
    x3 = -y1
    myX = np.round(x1)
    myY = np.round(y1+256)
 
  lon2 = interp(delta,x0,x1,lon,x2)
  lat2 = lat
  lat3 = interp(delta,y0,y1,lat,x3)
  lon3 = lon2
  lat4 = lat3
  lon4 = lon
  map2 = smp.Map(lat2,lon2,z=zoom)
  map3 = smp.Map(lat3,lon3,z=zoom)
  map4 = smp.Map(lat4,lon4,z=zoom)

  if Quadrant == 1:
    image2 = map.to_numpy()
    image1 = map2.to_numpy()
    image4 = map3.to_numpy()
    image3 = map4.to_numpy()
  elif Quadrant == 2:
    image3 = map.to_numpy()
    image4 = map2.to_numpy()
    image1 = map3.to_numpy()
    image2 = map4.to_numpy()
  elif Quadrant == 3:
    image4 = map.to_numpy()
    image3 = map2.to_numpy()
    image2 = map3.to_numpy()
    image1 = map4.to_numpy()
  else:
    image1 = map.to_numpy()
    image2 = map2.to_numpy()
    image3 = map3.to_numpy()
    image4 = map4.to_numpy()


  image41 = np.vstack((image4,image1))
  image32 = np.vstack((image3,image2))
  image_all = np.dstack(([image41],[image32]))[0]
  image_new = image_all[myY-128:myY+128,myX-128:myX+128,::]
  return image_all, myX, myY

Dan langkah kedua, simpan kode di bawah ini dengan nama "MyLocation.py" dan letakkan di folder yang sama dengan file "StreetMap.py".

import matplotlib.pyplot as plt
import StreetMap as sm
import smopy as smp
import gps

# For reading gps data
session = gps.gps()
session.stream(gps.WATCH_ENABLE|gps.WATCH_NEWSTYLE)

OnOff = 1
while OnOff == 1:
  report = session.next()
  if report['class'] == 'TPV':
    lat = report.lat
    lon = report.lon
    OnOff = 0

# To plot your location on OpenStreetMap
zoom = 5 # Zoom Level (Maximum is 19)
map = smp.Map(lat,lon,z=zoom)
myLoc, x, y = sm.OpenStreetMap(lat,lon,map,zoom)
plt.plot(x,y,'r^',markersize=8)
plt.imshow(myLoc)
plt.axis('off')
plt.show()

Parameter zoom pada kode di atas digunakan untuk memperbesar peta. Langkah terakhir, jalankan program tersebut dengan mengetik

> python MyLocation.py

Hasilnya kurang lebih seperti di bawah ini

ZOOM = 5

ZOOM = 7

ZOOM = 9

ZOOM = 11

ZOOM = 19

Kode python dapat juga didownload di link ini download.

Selamat mencoba dan semoga bermanfaat.