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       @filename = filename
  73     end
  74
  75     def points
  76       @possible_points = 0
  77       @actual_points = 0
  78       @tracksegs = 0
  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 = REXML::Parsers::SAX2Parser.new(File.new(@filename))
  89
  90       parser.listen( :start_element,  %w{ trkpt }) do |uri,localname,qname,attributes|
  91         lat = attributes['lat'].to_f
  92         lon = attributes['lon'].to_f
  93         gotlatlon = true
  94         @possible_points += 1
  95       end
  96
  97       parser.listen( :characters, %w{ ele } ) do |text|
  98         ele = text
  99         gotele = true
 100       end
 101
 102       parser.listen( :characters, %w{ time } ) do |text|
 103         if text && text != ''
 104           begin
 105             date = DateTime.parse(text)
 106             gotdate = true
 107           rescue
 108           end
 109         end
 110       end
 111
 112       parser.listen( :end_element, %w{ trkseg } ) do |uri, localname, qname|
 113         @tracksegs += 1
 114       end
 115
 116       parser.listen( :end_element, %w{ trkpt } ) do |uri,localname,qname|
 117         if gotlatlon && gotdate
 118           ele = '0' unless gotele
 119           if lat < 90 && lat > -90 && lon > -180 && lon < 180
 120             @actual_points += 1
 121             yield Hash['latitude' => lat, 'longitude' => lon, 'timestamp' => date, 'altitude' => ele, 'segment' => @tracksegs]
 122           end
 123         end
 124         gotlatlon = false
 125         gotele = false
 126         gotdate = false
 127       end
 128
 129       parser.parse
 130     end
 131
 132     def get_picture(min_lat, min_lon, max_lat, max_lon, num_points)
 133       #puts "getting picfor bbox #{min_lat},#{min_lon} - #{max_lat},#{max_lon}"
 134       frames = 10
 135       width = 250
 136       height = 250
 137       rat= Math.cos( ((max_lat + min_lat)/2.0) /  180.0 * 3.141592)
 138       proj = OSM::Mercator.new((min_lat + max_lat) / 2, (max_lon + min_lon) / 2, (max_lat - min_lat) / width / rat, width, height)
 139
 140       images = []
 141
 142       frames.times do
 143         gc =  Magick::Draw.new
 144         gc.stroke_linejoin('miter')
 145         gc.stroke('#FFFFFF')
 146         gc.fill('#FFFFFF')
 147         gc.rectangle(0,0,width,height)
 148         gc.stroke_width(1)
 149         images << gc
 150       end
 151
 152       oldpx = 0.0
 153       oldpy = 0.0
 154
 155       first = true
 156
 157       m = 0
 158       mm = 0
 159       points do |p|
 160         px = proj.x(p['longitude'])
 161         py = proj.y(p['latitude'])
 162         frames.times do |n|
 163           images[n].stroke_width(1)
 164           images[n].stroke('#BBBBBB')
 165           images[n].fill('#BBBBBB')
 166         #  puts "A #{px},#{py} - #{oldpx},#{oldpy}"
 167           images[n].line(px, py, oldpx, oldpy ) unless first
 168         end
 169         images[mm].stroke_width(3)
 170         images[mm].stroke('#000000')
 171         images[mm].fill('#000000')
 172         images[mm].line(px, py, oldpx, oldpy ) unless first
 173       #  puts "B #{px},#{py} - #{oldpx},#{oldpy}"
 174         m +=1
 175         if m > num_points.to_f / frames.to_f * (mm+1)
 176           mm += 1
 177         end
 178         first = false
 179         oldpy = py
 180         oldpx = px
 181       end
 182
 183       il = Magick::ImageList.new
 184
 185       frames.times do |n|
 186         canvas = Magick::Image.new(width, height) {
 187           self.background_color = 'white'
 188         }
 189         begin
 190           images[n].draw(canvas)
 191         rescue ArgumentError
 192         end
 193         canvas.format = 'GIF'
 194         il << canvas
 195       end
 196
 197       il.delay = 50
 198       il.format = 'GIF'
 199       return il.to_blob
 200     end
 201
 202     def get_icon(min_lat, min_lon, max_lat, max_lon)
 203       #puts "getting icon for bbox #{min_lat},#{min_lon} - #{max_lat},#{max_lon}"
 204       width = 50
 205       height = 50
 206       rat= Math.cos( ((max_lat + min_lat)/2.0) /  180.0 * 3.141592)
 207       proj = OSM::Mercator.new((min_lat + max_lat) / 2, (max_lon + min_lon) / 2, (max_lat - min_lat) / width / rat, width, height)
 208
 209       images = []
 210
 211       gc =  Magick::Draw.new
 212       gc.stroke_linejoin('miter')
 213
 214       oldpx = 0.0
 215       oldpy = 0.0
 216
 217       first = true
 218
 219       gc.stroke_width(1)
 220       gc.stroke('#000000')
 221       gc.fill('#000000')
 222
 223       points do |p|
 224         px = proj.x(p['longitude'])
 225         py = proj.y(p['latitude'])
 226         gc.line(px, py, oldpx, oldpy ) unless first
 227        # puts "C #{px},#{py} - #{oldpx},#{oldpy}"
 228         first = false
 229         oldpy = py
 230         oldpx = px
 231       end
 232
 233       canvas = Magick::Image.new(width, height) {
 234         self.background_color = 'white'
 235       }
 236       begin
 237         gc.draw(canvas)
 238       rescue ArgumentError
 239       end
 240       canvas.format = 'GIF'
 241       return canvas.to_blob
 242     end
 243
 244   end
 245
 246   class GreatCircle
 247     include Math
 248
 249     # initialise with a base position
 250     def initialize(lat, lon)
 251       @lat = lat * PI / 180
 252       @lon = lon * PI / 180
 253     end
 254
 255     # get the distance from the base position to a given position
 256     def distance(lat, lon)
 257       lat = lat * PI / 180
 258       lon = lon * PI / 180
 259       return 6372.795 * 2 * asin(sqrt(sin((lat - @lat) / 2) ** 2 + cos(@lat) * cos(lat) * sin((lon - @lon)/2) ** 2))
 260     end
 261
 262     # get the worst case bounds for a given radius from the base position
 263     def bounds(radius)
 264       latradius = 2 * asin(sqrt(sin(radius / 6372.795 / 2) ** 2))
 265       lonradius = 2 * asin(sqrt(sin(radius / 6372.795 / 2) ** 2 / cos(@lat) ** 2))
 266       minlat = (@lat - latradius) * 180 / PI
 267       maxlat = (@lat + latradius) * 180 / PI
 268       minlon = (@lon - lonradius) * 180 / PI
 269       maxlon = (@lon + lonradius) * 180 / PI
 270       return { :minlat => minlat, :maxlat => maxlat, :minlon => minlon, :maxlon => maxlon }
 271     end
 272   end
 273
 274   class GeoRSS
 275     def initialize(feed_title='OpenStreetMap GPS Traces', feed_description='OpenStreetMap GPS Traces', feed_url='http://www.openstreetmap.org/traces/')
 276       @doc = XML::Document.new
 277       @doc.encoding = 'UTF-8'
 278
 279       rss = XML::Node.new 'rss'
 280       @doc.root = rss
 281       rss['version'] = "2.0"
 282       rss['xmlns:geo'] = "http://www.w3.org/2003/01/geo/wgs84_pos#"
 283       @channel = XML::Node.new 'channel'
 284       rss << @channel
 285       title = XML::Node.new 'title'
 286       title <<  feed_title
 287       @channel << title
 288       description_el = XML::Node.new 'description'
 289       @channel << description_el
 290
 291       description_el << feed_description
 292       link = XML::Node.new 'link'
 293       link << feed_url
 294       @channel << link
 295       image = XML::Node.new 'image'
 296       @channel << image
 297       url = XML::Node.new 'url'
 298       url << 'http://www.openstreetmap.org/feeds/mag_map-rss2.0.png'
 299       image << url
 300       title = XML::Node.new 'title'
 301       title << "OpenStreetMap"
 302       image << title
 303       width = XML::Node.new 'width'
 304       width << '100'
 305       image << width
 306       height = XML::Node.new 'height'
 307       height << '100'
 308       image << height
 309       link = XML::Node.new 'link'
 310       link << feed_url
 311       image << link
 312     end
 313
 314     def add(latitude=0, longitude=0, title_text='dummy title', url='http://www.example.com/', description_text='dummy description', timestamp=DateTime.now)
 315       item = XML::Node.new 'item'
 316
 317       title = XML::Node.new 'title'
 318       item << title
 319       title << title_text
 320       link = XML::Node.new 'link'
 321       link << url
 322       item << link
 323
 324       guid = XML::Node.new 'guid'
 325       guid << url
 326       item << guid
 327
 328       description = XML::Node.new 'description'
 329       description << description_text
 330       item << description
 331
 332       pubDate = XML::Node.new 'pubDate'
 333       pubDate << timestamp.to_s(:rfc822)
 334       item << pubDate
 335
 336       if latitude
 337         lat_el = XML::Node.new 'geo:lat'
 338         lat_el << latitude.to_s
 339         item << lat_el
 340       end
 341
 342       if longitude
 343         lon_el = XML::Node.new 'geo:long'
 344         lon_el << longitude.to_s
 345         item << lon_el
 346       end
 347
 348       @channel << item
 349     end
 350
 351     def to_s
 352       return @doc.to_s
 353     end
 354   end
 355
 356   class API
 357     def get_xml_doc
 358       doc = XML::Document.new
 359       doc.encoding = 'UTF-8'
 360       root = XML::Node.new 'osm'
 361       root['version'] = API_VERSION
 362       root['generator'] = 'OpenStreetMap server'
 363       doc.root = root
 364       return doc
 365     end
 366   end
 367 end