为kml文件添加时间并转存为gpx航迹

为数码照片添加经纬度坐标， 若无gps航迹， 可用google earth绘制出路径。 然后用本文提供的R函数为kml中的数据点拟合时间， 并另存为gpx文件。生成的gpx文件可用来为照片添加地理坐标 （参见 http://blog.sciencenet.cn/blog-255662-864234.html ）。

kml文件是google earth的一种标记语言, 属于xml格式。在google earth中绘制航迹时，只有经纬度，而无时间。

gpx文件也是一种xml文件，gps导出的航迹文件，由多个点组成， 顺序链接在一起， 核心部分由 经度， 纬度， 海拔， 以及时间组成， 其中经度， 纬度为WGS84坐标系，以度为单位。海拔单位为米， 时间格式为 2015-02-05T23:38:09Z， 按照坐标顺序， 第一个点时间最早。时间必须用世界时。

具体步骤操作如下：

  1. 在google earth绘制航迹， 保存为ttt.km

  2. 在R中， 用以下函数， 读取kml文件的坐标， 并拟合航迹的开始时间以及最后的时间。

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library(maptools)  ###导入需要maptools程序包
kml2timetag <- function(kmlfile = "ttt.kml",
                start.time = "2015-02-04 21:39:36",
                 end.time =  "2015-02-05 23:40:50",
                 csv.file = NULL)
#### kml2timetag 函数读取kml文件中的经纬度坐标
#### kml2timetag 函数， 用来读取kml文件， 拟定航迹上每个点的时间
#### 该函数假设每个点对应的时间均匀流逝。
#### 返回值为 data.frame, 共四列
#### (1) "longitude" (2) "latitude" (3) "altitude" (4)"time"
#### 并可以保存为csv文件， 在必要的情况下， 在excel中进行编辑。
{
 require("maptools")
 Sys.setlocale("LC_TIME", "English")
 dat <- getKMLcoordinates(kmlfile = kmlfile, ignoreAltitude=FALSE)
 start.time <- as.POSIXlt(start.time)
 end.time <- as.POSIXlt(end.time)
 time.zone = 8
 points.time <-  seq(start.time, end.time, length.out = nrow(dat[[1]]))
 points.time2 <- format(points.time, "%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ")
 dat <- cbind(dat[[1]], points.time2)
 colnames(dat) <- c("longitude", "latitude", "altitude", "time")
 if(!is.null(csv.file)){
     write.csv(dat, csv.file)
 }
 return(as.data.frame(dat))
}

tagkml2gpx <- function(dat, output = "res.gpx"){
 #### tagkml2gpx 用来转换data.frame到
 #### dat，为data.frame， 共四列， 列名必须为
 #### (1) "longitude" (2) "latitude" (3) "altitude" (4)"time"
 #### 即函数kml2timetag的返回值， 作为本函数的输入值
 #### 输出值为gpx函数。
 res <- c(                  
 "<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>",
 "<gpx>",
 "  <trk>",
 "    <name>Track written by tagkml2gpx</name>",
 "    <trkseg>")
 for(i in 1:nrow(dat)){
    res <- c(res,
       paste("     <trkpt lat="",dat$latitude[i], "\" lon=\"",
         dat$longitude[i], "\">", collapse = "", sep = ""),
       paste("     <ele>", dat$altitude[i], "</ele>", sep = ""),
       paste("     <time>", dat$time[i], "</time>", sep = ""),
      "     </trkpt>")
 }
 res <- c(res,
 "    </trkseg>",
 "  </trk>",
 "</gpx>")
 writeLines(res, output)
}

dat2 <- kml2timetag(kmlfile = "ttt.kml",
               start.time = "2015-02-04 21:39:36",
               end.time =  "2015-02-05 23:40:50")
tagkml2gpx(dat2, output = "res.gpx")