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Das GPS Exchange Format (GPX) ist ein Datenformat zur Speicherung von Geodaten (ursprünglich hauptsächlich 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.
| GPS Exchange Format | |
|---|---|
| Dateiendung: | .gpx |
| Entwickelt von: | TopoGrafix |
| Aktuelle Version | 1.1[1] |
| Art: | Auszeichnungssprache |
| Erweitert von: | XML |
| GPX: the GPS Exchange Format | |
Das GPS Exchange Format ist ein offenes, lizenzfreies Format, das von jedem gebührenfrei verwendet werden darf. Es kann den Austausch von Geodaten zwischen verschiedenen Programmen erleichtern.
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Das XML-Schema zum GPX-Standard definiert eine Reihe Datentypen bzw. Tags, das Schema ist erweiterbar. Die meisten GPS-Empfänger liefern hauptsächlich Daten für Wegpunkte, Routen und Tracks. Im GPX-Format können diese Daten um Metadaten, wie z. B. Autor oder Beschreibung ergänzt werden.
Die geografischen Koordinaten Breite, Länge und Höhe der Koordinatenangaben in einer GPX-Datei beziehen sich auf das WGS84-Referenzellipsoid. Eine Positionsangabe im GPX-Format erfolgt in Grad mit Dezimalgrad als Nachkommastellen. Ein Meter am Äquator entspricht ca. 0,000009° (siehe ursprüngliche Definition von Meter). Als Faustregel gilt, dass die sechste Nachkommastelle eine Genauigkeit im Dezimeterbereich angibt. Angaben mit zwei Nachkommastellen liegen im Kilometerbereich. Höhenangaben erfolgen in Metern.
Das GPX-Format hat den Vorteil, dass die Daten in für den Menschen leicht lesbarer Form als Text vorliegen. Daraus resultiert jedoch ein erheblich höherer Speicherplatzbedarf.
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.[2]
Aufbau
Eine GPX-Datei besteht aus den Koordinaten und deren Beschreibung. Nach Typ werden unterschieden:
- Waypoint (
<wpt>) - Sammlung von Ortspunkten/Wegpunkten ohne sequentielle Beziehung.
- Route (
<rte>) - Eine sortierte Abfolge von Ortspunkten/Wegpunkten (
<rtept>). Beschreibt einen geplanten Kurs, bzw. eine Folge von Wendepunkten, um zu einem Ziel zu gelangen. - Track (
<trk>) - Eine sortierte Liste aufeinander folgender Punkte (
<trkpt>), die einen Linienzug ergeben. 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, bei UTF-8-codierten Daten ist am Dateianfang mit einem Byte Order Mark zu rechnen:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>
<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 in m -->
<time> xsd:dateTime </time> <!-- Datum und Zeit (UTC/Zulu) in ISO 8601 Format: yyyy-mm-ddThh:mm:ssZ -->
<magvar> degreesType </magvar> <!-- Deklination / magnetische Missweisung vor Ort in Grad -->
<geoidheight> xsd:decimal </geoidheight> <!-- Höhe bezogen auf Geoid -->
<name> xsd:string </name> <!-- Eigenname des Elements -->
<cmt> xsd:string </cmt> <!-- Kommentar -->
<desc> xsd:string </desc> <!-- Elementbeschreibung -->
<src> xsd:string </src> <!-- Datenquelle/Ursprung -->
<link> linkType </link> <!-- Link zu weiterführenden Infos -->
<sym> xsd:string </sym> <!-- Darstellungssymbol -->
<type> xsd:string </type> <!-- Klassifikation -->
<fix> fixType </fix> <!-- Art der Positionsfeststellung: none, 2d, 3d, dgps, pps -->
<sat> xsd:nonNegativeInteger </sat> <!-- Anzahl der zur Positionsberechnung herangezogenen Satelliten -->
<hdop> xsd:decimal </hdop> <!-- HDOP: Horizontale Streuung der Positionsangabe -->
<vdop> xsd:decimal </vdop> <!-- VDOP: Vertikale Streuung der Positionsangabe -->
<pdop> xsd:decimal </pdop> <!-- PDOP: Streuung der Positionsangabe -->
<ageofdgpsdata> xsd:decimal </ageofdgpsdata> <!-- Sekunden zwischen letztem DGPS-Empfang und Positionsberechnung -->
<dgpsid> dgpsStationType:integer </dgpsid> <!-- ID der verwendeten DGPS Station -->
<extensions> extensionsType </extensions> <!-- GPX Erweiterung -->
Beispiel
Folgendes GPX-Beispiel zeigt die wichtigsten Elemente anhand der Positionen der Parlamentsgebäude von Deutschland, Österreich und der Schweiz:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>
<gpx xmlns="http://www.topografix.com/GPX/1/1" version="1.1" creator="Wikipedia"
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">
<!-- Kommentare sehen so aus -->
<metadata>
<name>Dateiname</name>
<desc>Validiertes GPX-Beispiel ohne Sonderzeichen</desc>
<author>
<name>Autorenname</name>
</author>
</metadata>
<wpt lat="52.518611" lon="13.376111">
<ele>35.0</ele>
<time>2011-12-31T23:59:59Z</time>
<name>Reichstag (Berlin)</name>
<sym>City</sym>
</wpt>
<wpt lat="48.208031" lon="16.358128">
<ele>179</ele>
<time>2011-12-31T23:59:59Z</time>
<name>Parlament (Wien)</name>
<sym>City</sym>
</wpt>
<wpt lat="46.9466" lon="7.44412">
<time>2011-12-31T23:59:59Z</time>
<name>Bundeshaus (Bern)</name>
<sym>City</sym>
</wpt>
<rte>
<name>Routenname</name>
<desc>Routenbeschreibung</desc>
<rtept lat="52.0" lon="13.5">
<ele>33.0</ele>
<time>2011-12-13T23:59:59Z</time>
<name>rtept 1</name>
</rtept>
<rtept lat="49" lon="12">
<name>rtept 2</name>
</rtept>
<rtept lat="47.0" lon="7.5">
</rtept>
</rte>
<trk>
<name>Trackname1</name>
<desc>Trackbeschreibung</desc>
<trkseg>
<trkpt lat="52.520000" lon="13.380000">
<ele>36.0</ele>
<time>2011-01-13T01:01:01Z</time>
</trkpt>
<trkpt lat="48.200000" lon="16.260000">
<ele>180</ele>
<time>2011-01-14T01:59:01Z</time>
</trkpt>
<trkpt lat="46.95" lon="7.4">
<ele>987.654</ele>
<time>2011-01-15T23:59:01Z</time>
</trkpt>
</trkseg>
</trk>
<trk>
<name>Trackname2</name>
<trkseg>
<trkpt lat="47.2" lon="7.41">
<time>2011-01-16T23:59:01Z</time>
</trkpt>
<trkpt lat="52.53" lon="13.0">
</trkpt>
</trkseg>
</trk>
</gpx>
Das Beispiel wurde mit der Software Xerces validiert, trotzdem kann es in verschiedenen Anzeigeprogrammen (z. B. Google Earth) zu abweichenden Darstellungen kommen, da die Elemente bewusst unterschiedlich vollständig attribuiert wurden.
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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.[3]
- Geography Markup Language (GML)
- Keyhole Markup Language (KML)
- GPX: GPS Exchange Format (offizielle Website, TopoGrafix)
- Eine Liste von GPX-Anwendungen auf der Website von TopoGrafix
- Eine Liste GPX-kompatibler GPS-Empfänger auf der Website von TopoGrafix
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