GPS Exchange Format

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GPS Exchange Format
Dateiendung:	.gpx
Entwickelt von:	TopoGrafix
Art:	Auszeichnungssprache
Erweitert von:	XML
Website:	GPX: the GPS Exchange Format

Das GPS Exchange Format (GPX) ist ein Datenformat zur Speicherung von Geodaten (GPS-Daten), das von der Firma TopoGrafix entwickelt wurde. Es basiert auf dem allgemeinen XML-Standard. Ein XML-Schema beschreibt die Elemente und den Aufbau des GPS Exchange Formats. Als Dateiendung wird die Abkürzung .gpx verwendet.

Das GPS Exchange Format ist ein offenes, lizenzfreies Format, das von jedem gebührenfrei verwendet werden darf. Es soll den Austausch von Geodaten zwischen verschiedenen Programmen erleichtern.

Eigenschaften von GPS-Daten

Wegpunkte, Routen und Trackpunkte

Das XML-Schema zum GPX-Standard definiert nur wenige Datentypen bzw. Tags. Neben den Metadaten, wie z. B. Autor oder Beschreibung, liefern die meisten GPS-Empfänger hauptsächlich Daten für Wegpunkte, Routen und Track Logs (s.u.).

Die Geografischen Koordinaten Breite, Länge und Höhe eines Wegpunktes beziehen sich auf das WGS84-Referenzellipsoid. Eine Positionsangabe im GPX-Format erfolgt in Grad mit Dezimalstellen anstelle von Gradminuten und Gradsekunden. Ein Meter am Äquator entspricht ca. 0,000'01°. Als Faustregel gilt, dass die sechste Nachkommastelle eine Genauigkeit im Dezimeterbereich angibt; Angaben mit zwei Nachkommastellen liegen im Kilometerbereich. Höhenangaben erfolgen in Metern.

Verglichen mit dem bekannten ESRI-Shapefile-Format hat GPX den Vorteil, dass die Daten in für den Menschen lesbarer Form vorliegen; daraus resultiert jedoch ein erheblich höherer Speicherplatzbedarf. Weiter können in einer einzigen GPX-Datei verschiedene Datentypen (Punkte, Tracks etc.) gespeichert werden.

Verwendung

Eine GPX-Datei kann validiert werden. Dabei wird überprüft, ob der Aufbau der Datei den im XML-Schema definierten Regeln folgt und somit gültig ist. Derzeit liegt das XML-Schema des GPX-Formates in der Version 1.1 vor.

Aufbau

Eine GPX-Datei besteht aus den Koordinaten und deren Beschreibung. Unterschieden werden:

Waypoints (Wegpunkte, <wpt>)

Einzelne Ortspunkte.

Routen (<rte>)

Eine Abfolge von Ortspunkten (<rtept>). beschreibt einen geplanten Kurs, bzw. eine Folge von Wendepunkten, um zu einem Ziel zu gelangen.

Tracks (Spuren, <trk>)

Eine Liste (dicht aufeinanderfolgender) Trackpunkte (<trkpt>), beispielsweise ein durch ein GPS-Gerät aufgezeichneter Pfad. Die Punkte werden nochmals in einzelne Abschnitte zusammengefasst (Tracksegment, kurz <trkseg>).

In einer Datei können alle drei Typen aufgeführt sein (auch jeweils mehrfach).

Die Grundstruktur ist folgendermaßen aufgebaut:

<gpx version="1.1" creator="Ersteller der Datei"> 
  <metadata> <!-- Metadaten --> </metadata>  
  <wpt lat="xx.xxx" lon="yy.yyy"> <!-- Attribute des Wegpunkts --> </wpt>
  <!-- weitere Wegpunkte -->
  <rte>
    <!-- Attribute der Route -->
    <rtept lat="xx.xxx" lon="yy.yyy"> <!-- Attribute des Routenpunkts --> </rtept>
    <!-- weitere Routenpunkte -->
  </rte>  
  <!-- weitere Routen -->
  <trk>
    <!-- Attribute des Tracks -->
    <trkseg>
      <trkpt lat="xx.xxx" lon="yy.yyy"> <!-- Attribute des Trackpunkts --> </trkpt>
      <!-- weitere Trackpunkte -->
    </trkseg>
    <!-- weitere Track-Segmente -->
  </trk>
  <!-- weitere Tracks -->
</gpx>

Die möglichen Attribute sind für Wegepunkte, Routenpunkte und Trackpunkte gleich. Zur weiteren Beschreibung der Koordinate können neben lat (geographische Breite) und lon (geographische Länge) die folgenden Elemente verwendet werden:

<ele> xsd:decimal </ele>                     <!-- Höhe -->
<time> xsd:dateTime </time>                  <!-- Datum und Zeit -->
<magvar> degreesType </magvar>               <!-- lokale magn. Missweisung -->
<geoidheight> xsd:decimal </geoidheight>     <!-- Höhe bezogen auf Geoid -->
<name> xsd:string </name>                    <!-- Beschreibung -->
<cmt> xsd:string </cmt>                      <!-- Kommentar -->
<desc> xsd:string </desc>                    <!-- Elementbeschreibung -->
<src> xsd:string </src>                      <!-- Quelle -->
<link> linkType </link>                      <!-- Link -->
<sym> xsd:string </sym>                      <!-- Darstellungssymbol -->
<type> xsd:string </type>                    <!-- Klassifikation -->
<fix> fixType </fix> 
<sat> xsd:nonNegativeInteger </sat>          <!-- Anzahl der empfangenen Satelliten -->
<hdop> xsd:decimal </hdop>                   <!-- hDOP -->
<vdop> xsd:decimal </vdop>                   <!-- vDOP -->
<pdop> xsd:decimal </pdop>                   <!-- 3D DOP -->
<ageofdgpsdata> xsd:decimal </ageofdgpsdata> <!-- Letzter DGPS update -->
<dgpsid> dgpsStationType </dgpsid>           <!-- DGPS ID -->
<extensions> extensionsType </extensions>    <!-- GPX Erweiterung -->

Beispiel

Folgendes GPX-Beispiel beschreibt die Position des Ortes Cala Sant Vicenç auf Mallorca:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>
<gpx xmlns="http://www.topografix.com/GPX/1/1" creator="byHand" version="1.1" 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" 
    xsi:schemaLocation="http://www.topografix.com/GPX/1/1 http://www.topografix.com/GPX/1/1/gpx.xsd">
 
  <wpt lat="39.921055008" lon="3.054223107">
    <ele>12.863281</ele>
    <time>2005-05-16T11:49:06Z</time>
    <name>Cala Sant Vicenç - Mallorca</name>
    <sym>City</sym>
  </wpt>
</gpx>

Erweiterungen

Als XML-Dialekt erlaubt das GPX-Format, eigene Erweiterungen einzubetten, wobei diese nicht Bestandteil des GPX-Schemas sind. Ein Beispiel sind die GPX-Extensions von Garmin.

Siehe auch

• Geography Markup Language (GML)
• Keyhole Markup Language (KML)
• Geocaching

Weblinks

• GPX: GPS Exchange Format (offizielle Website, TopoGrafix)
• Eine Liste von GPX-Anwendungen auf der Website von TopoGrafix