用python读取GPS串口数据并将其绘制成轨迹图

在Python中读取GPS串口数据并绘制轨迹图通常需要结合`serial`库来处理串口通信，以及如`matplotlib`库用于绘制地图和轨迹。以下是基本步骤：

1. 首先，安装必要的库：

pip install pyserial matplotlib geopandas basemap

2. 使用`pyserial`库连接到GPS设备，并设置正确的波特率、校验位等参数：

import serial

ser = serial.Serial('/dev/ttyUSB0', baudrate=9600, timeout=1)

请将`'/dev/ttyUSB0'`替换为你实际GPS设备的端口号。

3. 定义一个函数接收从串口读来的经纬度信息，并存储它们：

def read_gps_data():
    lat_lon_list = []
    while True:
        line = ser.readline().decode('utf-8').strip()
        if 'GPRMC' in line:  # 检查是否收到有效位置信息
            lat, lon = parse_gprmc(line)  # 解析经纬度函数
            lat_lon_list.append((lat, lon))
    return lat_lon_list

4. 编写`parse_gprmc`函数解析特定的GPS数据格式（如RMC格式），例如：

def parse_gprmc(line):
    # 提取经纬度字段并转换成浮点数
    lat_str, lon_str = line.split(',')[3:5]
    lat = float(lat_str.strip())
    lon = float(lon_str.strip())
    return lat, lon

5. 当获取到足够多的数据后，可以使用`geopandas`库将地理坐标转换为GeoDataFrame，并利用`basemap`或`folium`库绘制地图和轨迹：

from geopandas import GeoDataFrame
from shapely.geometry import Point
import folium

# ... (假设lat_lon_list已填充)
gdf = GeoDataFrame(
    {'geometry': [Point(xy) for xy in zip(*lat_lon_list)]},
    crs={'init': 'epsg:4326'}
)

m = folium.Map(location=gdf.geometry[0].centroid)
fg = gdf.plot(column='index', marker=True, markersize=10, cmap='tab20c', legend=True, ax=m)

# 更新地图显示
for index, row in gdf.iterrows():
    m.Marker([row['geometry'].y, row['geometry'].x]).add_to(fg)

# 显示地图
m.save("trajectory.html")