如果可能，如何在 Python 中进行飞行路径投影？

Question

我有纬度、经度和高度数据，并想使用 Python 绘制如下图所示的图。地图可以省略，没必要。

我尝试使用mplot3d polygon plot tutorial，但不知道如何设置不同的 x 和 y 值，使其不是一条直线。有什么想法吗？

Answer 1

似乎最简单的方法是使用 Google 地球。

现在有两种方法可以解决这个问题。如果您想要静态图片，第一种方法很简单。第二种方法允许飞行路径的动画。两者都在此答案中进行了解释。

方法一

使用以下 Python 代码，我创建了一个 KML 文件，它允许我创建静态可视化。

f = open('flight.kml', 'w')

#Writing the kml file.
f.write("<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>\n")
f.write("<kml xmlns='http://earth.google.com/kml/2.2'>\n")
f.write("<Document>\n")
f.write("<Placemark>\n")
f.write("   <name>flight</name>\n")
f.write("   <LineString>\n")
f.write("       <extrude>1</extrude>\n")
f.write("       <altitudeMode>absolute</altitudeMode>\n")
f.write("       <coordinates>\n")
for i in range(0,len(data['altitude']),10):  #Here I skip some data
    f.write("        "+str(data['LON_GPS'][i]) + ","+ str(data['LAT_GPS'][i]) + "," + str(data['altitude'][i]) +"\n")    
f.write("       </coordinates>\n")
f.write("   </LineString>\n")
f.write("</Placemark>\n")
f.write("</Document>")
f.write("</kml>\n")
f.close()

代码生成一个KML 文件，通常如下所示：

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<kml xmlns='http://earth.google.com/kml/2.2'>
<Document>
<Placemark>
   <name>flight</name>
   <LineString>
       <extrude>1</extrude>
       <altitudeMode>absolute</altitudeMode>
       <coordinates>
       54.321976,-4.90948,39232.0
       54.320946,-4.90621,39232.0
       ...
       ...
       52.329865,4.71601,0
       52.329693,4.71619,0
       </coordinates>
   </LineString>
</Placemark>
</Document></kml>

使用上面的代码创建*.kml 文件后，在 Google 地球中，您可以使用文件、导入...简单地导入它，然后 Google 地球会自动显示您在下面看到的图像。

方法二

我也终于想出了如何为飞行设置动画。我找到的解决方案是将单个<Placemark> 从静态答案中拆分为多个地标。将<TimeSpan> 信息添加到每个地标然后允许动画发生。为了获得相同的视觉效果，我必须为每个地标设置起始坐标和结束坐标，以便创建正确的<LineString>。结果可以在in this video找到。该视频是使用 Google 地球中的Record a Tour 按钮创建的

f = open(fname+'.kml', 'w')

#Writing the kml file.
f.write("<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>\n")
f.write("<kml xmlns='http://earth.google.com/kml/2.2'>\n")
f.write("<Document>\n")
f.write("   <name>flight</name>\n")
for i in range(1,len(data['altitude'])):        
    f.write("<Placemark>\n") 
    f.write("        <TimeSpan>\n          <begin>" + '2015-12-02T%02i:%02i:%02iZ' % (data['UTC_HOUR'][i], data['UTC_MIN'][i], data['UTC_SEC'][i]) + "</begin>\n        </TimeSpan>\n")        
    f.write("   <LineString>\n")
    f.write("       <extrude>1</extrude>\n")
    f.write("       <altitudeMode>absolute</altitudeMode>\n")
    f.write("        <coordinates>" +str(data['LON_GPS'][i-1]) + ","+ str(data['LAT_GPS'][i-1]) + "," + str(data['altitude'][i-1]) + " "  +str(data['LON_GPS'][i]) + ","+ str(data['LAT_GPS'][i]) + "," + str(data['altitude'][i]) +"</coordinates>\n")    
    f.write("   </LineString>\n")    
    f.write("</Placemark>\n")
    
f.write("</Document>")
f.write("</kml>\n")
f.close()

生成的KML 文件如下所示：

<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<kml xmlns='http://earth.google.com/kml/2.2'>
<Document>
   <name>A332_Conventional</name>
<Placemark>
        <TimeSpan>
          <begin>2015-12-02T08:45:13Z</begin>
        </TimeSpan>
   <LineString>
       <extrude>1</extrude>
       <altitudeMode>absolute</altitudeMode>
        <coordinates>-0.85058,53.338535,39200 -0.81538,53.332012,39200</coordinates>
   </LineString>
</Placemark>
...
...
<Placemark>
        <TimeSpan>
          <begin>2015-12-02T09:27:03Z</begin>
        </TimeSpan>
   <LineString>
       <extrude>1</extrude>
       <altitudeMode>absolute</altitudeMode>
        <coordinates>4.71361,52.331066,0 4.71498,52.330379,0</coordinates>
   </LineString>
</Placemark>
</Document></kml>