用python绘制海图，实现VTS功能仿真，模拟船舶碰撞预警判断

在Python中，可以利用matplotlib库以及一些海洋学相关的绘图库，如cartopy和mpl_toolkits.basemap，来创建基础的海图。要实现VTS（Vessel Traffic Service，船舶交通服务）的功能仿真，涉及到数据可视化、地理位置追踪和交互式事件处理，例如船舶位置更新、碰撞检测算法等。

首先，你需要安装必要的库：

pip install matplotlib cartopy basemap pandas geopandas

然后你可以通过以下步骤构建：

1. **数据获取**：获取船舶位置数据（通常包含经纬度、时间戳等信息），可以从公开API（如Voyager API）、CSV文件或其他数据源获取。

2. **地图初始化**：创建一个基于世界地图的基础海图，并添加陆地轮廓线和海岸线。

import cartopy.crs as ccrs
fig = plt.figure(figsize=(10, 6))
ax = fig.add_subplot(1, 1, 1, projection=ccrs.Mercator())
ax.stock_img()

3. **船只显示**：用点表示船只的位置，可以通过动画来实时更新。

ship_data.plot(x='longitude', y='latitude', ax=ax, kind='scatter')

4. **碰撞预警判定**：计算两艘船之间的距离并设定阈值，当接近碰撞阈值时触发警告。这可能需要用到欧氏距离或者其他空间分析方法。

def check_collision(ship1, ship2):
    distance = haversine(ship1['latitude'], ship1['longitude'], 
                         ship2['latitude'], ship2['longitude'])
    if distance < collision_threshold:
        return True
    else:
        return False

# 更新数据时检查碰撞
for i in range(len(ship_data)):
    for j in range(i+1, len(ship_data)):
        if check_collision(ship_data.iloc[i], ship_data.iloc[j]):
            # 发出警报
            print("Collision alert!")

5. **事件监听和交互**：将上述碰撞检测逻辑与用户界面结合，如鼠标点击或键盘输入，以便于在实际应用中查看和处理碰撞警报。

**相关问题--:**
1. 有没有现成的Python库可以直接用于VTS仿真？
2. 如何在Python中计算两个地点之间的大圆航线距离？
3. 如何集成用户交互，使得用户能够手动调整碰撞警戒距离？