lib/osm.rb

   1 module OSM
   2
   3   # This piece of magic reads a GPX with SAX and spits out
   4   # lat/lng and stuff
   5   #
   6   # This would print every latitude value:
   7   #
   8   # gpx = OSM:GPXImporter.new('somefile.gpx')
   9   # gpx.points {|p| puts p['latitude']}
  10
  11   require 'time'
  12   require 'rexml/parsers/sax2parser'
  13   require 'rexml/text'
  14   require 'xml/libxml'
  15   require 'RMagick'
  16
  17   class Mercator
  18     include Math
  19
  20     def initialize(lat, lon, degrees_per_pixel, width, height)
  21       #init me with your centre lat/lon, the number of degrees per pixel and the size of your image
  22       @clat = lat
  23       @clon = lon
  24       @degrees_per_pixel = degrees_per_pixel
  25       @degrees_per_pixel = 0.0000000001 if @degrees_per_pixel < 0.0000000001
  26       @width = width
  27       @height = height
  28       @dlon = width / 2 * @degrees_per_pixel
  29       @dlat = height / 2 * @degrees_per_pixel  * cos(@clat * PI / 180)
  30
  31       @tx = xsheet(@clon - @dlon)
  32       @ty = ysheet(@clat - @dlat)
  33
  34       @bx = xsheet(@clon + @dlon)
  35       @by = ysheet(@clat + @dlat)
  36
  37     end
  38
  39     #the following two functions will give you the x/y on the entire sheet
  40
  41     def kilometerinpixels
  42       return 40008.0  / 360.0 * @degrees_per_pixel
  43     end
  44
  45     def ysheet(lat)
  46       log(tan(PI / 4 +  (lat  * PI / 180 / 2)))
  47     end
  48
  49     def xsheet(lon)
  50       lon
  51     end
  52
  53     #and these two will give you the right points on your image. all the constants can be reduced to speed things up. FIXME
  54
  55     def y(lat)
  56       return @height - ((ysheet(lat) - @ty) / (@by - @ty) * @height)
  57     end
  58
  59     def x(lon)
  60       return  ((xsheet(lon) - @tx) / (@bx - @tx) * @width)
  61     end
  62   end
  63
  64
  65   class GPXImporter
  66     # FIXME swap REXML for libXML
  67     attr_reader :possible_points
  68     attr_reader :actual_points
  69     attr_reader :tracksegs
  70
  71     def initialize(filename)
  72       @possible_points = 0
  73       @actual_points = 0
  74       @tracksegs = 0
  75       @points = []
  76
  77       file = File.new(filename)
  78       parser = REXML::Parsers::SAX2Parser.new( file )
  79
  80       lat = -1
  81       lon = -1
  82       ele = -1
  83       date = DateTime.now();
  84       gotlatlon = false
  85       gotele = false
  86       gotdate = false
  87
  88       parser.listen( :start_element,  %w{ trkpt }) do |uri,localname,qname,attributes|
  89         lat = attributes['lat'].to_f
  90         lon = attributes['lon'].to_f
  91         gotlatlon = true
  92         @possible_points += 1
  93       end
  94
  95       parser.listen( :characters, %w{ ele } ) do |text|
  96         ele = text
  97         gotele = true
  98       end
  99
 100       parser.listen( :characters, %w{ time } ) do |text|
 101         if text && text != ''
 102           date = DateTime.parse(text)
 103           gotdate = true
 104         end
 105       end
 106
 107       parser.listen( :end_element, %w{ trkseg } ) do |uri, localname, qname|
 108         @tracksegs += 1
 109       end
 110
 111       parser.listen( :end_element, %w{ trkpt } ) do |uri,localname,qname|
 112         if gotlatlon && gotdate
 113           ele = '0' unless gotele
 114           if lat < 90 && lat > -90 && lon > -180 && lon < 180
 115             @actual_points += 1
 116             @points.push(Hash['latitude' => lat,'longitude' => lon,'timestamp' => date,'altitude' => ele,'segment' => @tracksegs])
 117           end
 118         end
 119         gotlatlon = false
 120         gotele = false
 121         gotdate = false
 122       end
 123       parser.parse
 124     end
 125
 126     def points
 127       @points.each { |p| yield p }
 128     end
 129
 130     def get_picture(min_lat, min_lon, max_lat, max_lon, num_points)
 131       #puts "getting picfor bbox #{min_lat},#{min_lon} - #{max_lat},#{max_lon}"
 132       frames = 10
 133       width = 250
 134       height = 250
 135       rat= Math.cos( ((max_lat + min_lat)/2.0) /  180.0 * 3.141592)
 136       proj = OSM::Mercator.new((min_lat + max_lat) / 2, (max_lon + min_lon) / 2, (max_lat - min_lat) / width / rat, width, height)
 137
 138       images = []
 139
 140       frames.times do
 141         gc =  Magick::Draw.new
 142         gc.stroke_linejoin('miter')
 143         gc.stroke('#FFFFFF')
 144         gc.fill('#FFFFFF')
 145         gc.rectangle(0,0,width,height)
 146         gc.stroke_width(1)
 147         images << gc
 148       end
 149
 150       oldpx = 0.0
 151       oldpy = 0.0
 152
 153       first = true
 154
 155       m = 0
 156       mm = 0
 157       points do |p|
 158         px = proj.x(p['longitude'])
 159         py = proj.y(p['latitude'])
 160         frames.times do |n|
 161           images[n].stroke_width(1)
 162           images[n].stroke('#BBBBBB')
 163           images[n].fill('#BBBBBB')
 164         #  puts "A #{px},#{py} - #{oldpx},#{oldpy}"
 165           images[n].line(px, py, oldpx, oldpy ) unless first
 166         end
 167         images[mm].stroke_width(3)
 168         images[mm].stroke('#000000')
 169         images[mm].fill('#000000')
 170         images[mm].line(px, py, oldpx, oldpy ) unless first
 171       #  puts "B #{px},#{py} - #{oldpx},#{oldpy}"
 172         m +=1
 173         if m > num_points.to_f / frames.to_f * (mm+1)
 174           mm += 1
 175         end
 176         first = false
 177         oldpy = py
 178         oldpx = px
 179       end
 180
 181       il = Magick::ImageList.new
 182
 183       frames.times do |n|
 184         canvas = Magick::Image.new(width, height) {
 185           self.background_color = 'white'
 186         }
 187         begin
 188           images[n].draw(canvas)
 189         rescue ArgumentError
 190         end
 191         canvas.format = 'GIF'
 192         il << canvas
 193       end
 194
 195       il.delay = 50
 196       il.format = 'GIF'
 197       return il.to_blob
 198     end
 199
 200     def get_icon(min_lat, min_lon, max_lat, max_lon)
 201       #puts "getting icon for bbox #{min_lat},#{min_lon} - #{max_lat},#{max_lon}"
 202       width = 50
 203       height = 50
 204       rat= Math.cos( ((max_lat + min_lat)/2.0) /  180.0 * 3.141592)
 205       proj = OSM::Mercator.new((min_lat + max_lat) / 2, (max_lon + min_lon) / 2, (max_lat - min_lat) / width / rat, width, height)
 206
 207       images = []
 208
 209       gc =  Magick::Draw.new
 210       gc.stroke_linejoin('miter')
 211
 212       oldpx = 0.0
 213       oldpy = 0.0
 214
 215       first = true
 216
 217       gc.stroke_width(1)
 218       gc.stroke('#000000')
 219       gc.fill('#000000')
 220
 221       points do |p|
 222         px = proj.x(p['longitude'])
 223         py = proj.y(p['latitude'])
 224         gc.line(px, py, oldpx, oldpy ) unless first
 225        # puts "C #{px},#{py} - #{oldpx},#{oldpy}"
 226         first = false
 227         oldpy = py
 228         oldpx = px
 229       end
 230
 231       canvas = Magick::Image.new(width, height) {
 232         self.background_color = 'white'
 233       }
 234       begin
 235         gc.draw(canvas)
 236       rescue ArgumentError
 237       end
 238       canvas.format = 'GIF'
 239       return canvas.to_blob
 240     end
 241
 242   end
 243
 244   class GreatCircle
 245     include Math
 246
 247     # initialise with a base position
 248     def initialize(lat, lon)
 249       @lat = lat * PI / 180
 250       @lon = lon * PI / 180
 251     end
 252
 253     # get the distance from the base position to a given position
 254     def distance(lat, lon)
 255       lat = lat * PI / 180
 256       lon = lon * PI / 180
 257       return 6372.795 * 2 * asin(sqrt(sin((lat - @lat) / 2) ** 2 + cos(@lat) * cos(lat) * sin((lon - @lon)/2) ** 2))
 258     end
 259
 260     # get the worst case bounds for a given radius from the base position
 261     def bounds(radius)
 262       latradius = 2 * asin(sqrt(sin(radius / 6372.795 / 2) ** 2))
 263       lonradius = 2 * asin(sqrt(sin(radius / 6372.795 / 2) ** 2 / cos(@lat) ** 2))
 264       minlat = (@lat - latradius) * 180 / PI
 265       maxlat = (@lat + latradius) * 180 / PI
 266       minlon = (@lon - lonradius) * 180 / PI
 267       maxlon = (@lon + lonradius) * 180 / PI
 268       return { :minlat => minlat, :maxlat => maxlat, :minlon => minlon, :maxlon => maxlon }
 269     end
 270   end
 271
 272   class GeoRSS
 273     def initialize(feed_title='OpenStreetMap GPS Traces', feed_description='OpenStreetMap GPS Traces', feed_url='http://www.openstreetmap.org/traces/')
 274       @doc = XML::Document.new
 275       @doc.encoding = 'UTF-8'
 276
 277       rss = XML::Node.new 'rss'
 278       @doc.root = rss
 279       rss['version'] = "2.0"
 280       rss['xmlns:geo'] = "http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#"
 281       @channel = XML::Node.new 'channel'
 282       rss << @channel
 283       title = XML::Node.new 'title'
 284       title <<  feed_title
 285       @channel << title
 286       description_el = XML::Node.new 'description'
 287       @channel << description_el
 288
 289       description_el << feed_description
 290       link = XML::Node.new 'link'
 291       link << feed_url
 292       @channel << link
 293       image = XML::Node.new 'image'
 294       @channel << image
 295       url = XML::Node.new 'url'
 296       url << 'http://www.openstreetmap.org/feeds/mag_map-rss2.0.png'
 297       image << url
 298       title = XML::Node.new 'title'
 299       title << "OpenStreetMap"
 300       image << title
 301       width = XML::Node.new 'width'
 302       width << '100'
 303       image << width
 304       height = XML::Node.new 'height'
 305       height << '100'
 306       image << height
 307       link = XML::Node.new 'link'
 308       link << feed_url
 309       image << link
 310     end
 311
 312     def add(latitude=0, longitude=0, title_text='dummy title', url='http://www.example.com/', description_text='dummy description', timestamp=DateTime.now)
 313       item = XML::Node.new 'item'
 314
 315       title = XML::Node.new 'title'
 316       item << title
 317       title << title_text
 318       link = XML::Node.new 'link'
 319       link << url
 320       item << link
 321
 322       guid = XML::Node.new 'guid'
 323       guid << url
 324       item << guid
 325
 326       description = XML::Node.new 'description'
 327       description << description_text
 328       item << description
 329
 330       pubDate = XML::Node.new 'pubDate'
 331       pubDate << timestamp.to_s(:rfc822)
 332       item << pubDate
 333
 334       if latitude
 335         lat_el = XML::Node.new 'geo:lat'
 336         lat_el << latitude.to_s
 337         item << lat_el
 338       end
 339
 340       if longitude
 341         lon_el = XML::Node.new 'geo:long'
 342         lon_el << longitude.to_s
 343         item << lon_el
 344       end
 345
 346       @channel << item
 347     end
 348
 349     def to_s
 350       return @doc.to_s
 351     end
 352   end
 353
 354   class API
 355     def get_xml_doc
 356       doc = XML::Document.new
 357       doc.encoding = 'UTF-8'
 358       root = XML::Node.new 'osm'
 359       root['version'] = API_VERSION
 360       root['generator'] = 'OpenStreetMap server'
 361       doc.root = root
 362       return doc
 363     end
 364   end
 365 end