[데이터] - GPS 분석 및 시각화

이번에 연남도에서 tracker를 통해

실험군들의 GPS 데이터를 수집했다.

이걸 시각적으로 만들어 보자.

0. 사전 준비

먼저 지도는 folium을 사용하자.

pip install folium

그리고 gps 데이터는 excel로 받을 거니 pandas를 설치하자.

pip install pandas

gps 거리 계산을 위해 다음 라이브러리를 설치해주자.

pip install haversine

1. 데이터 준비

위치 정보는 개인별 엑셀파일로 넘어왔다.

위도
경도
시간

이 3가지 데이터를 각 파일별로 읽어보자.

import pandas as pd

df = pd.read_excel('~~파일 경로')

lines = df[['위도', '경도']].values[:].tolist()

이렇게 1명의 gps데이터를 list형식으로 만들었다.

시간도 가져오려면 위와 같이 작성해보자

times = df['시간'].tolist()

2. 라인 데이터 시각화

folium에 gps데이터들을 시각화 해보자.

1) 시작 위치 설정

먼저 카메라 시작 위치를 설정하자.

# 연남동 중앙점 기반 지도 로드
center = [37.561020, 126.923472]
m = folium.Map(location=center, zoom_start=17)

2) 라인 그리기

# 라인 추가
folium.PolyLine(locations = lines).add_to(m)

3) 결과

3. 데이터 분석

어떤 데이터를 분석할지 고민을 했다.

먼저 전체 이동 시간을 계산해보자.

times = df['시간'].tolist()
total_time = (times[0]-times[-1])

excel이 정렬이 잘 되어있다면 위와 같은 코드로 쉽게 전체 걸린 시간을 계산할 수 있다.

여기서 30초 이상 머물런던 장소를 유추해보자.

1-1) 30초 이상 머무름

over_times = [] #30초 이상 머무른 시간
over_gps = [] # 장소

for i in range(count-1):
    temp = (times[i]-times[i+1]).seconds
    # 몇초 멈춘걸 의미 있게 볼 것 인가?
    if temp > 30:
        over_gps.append(lines[i])
        over_times.append(temp)

for i in range(len(over_gps)):
    folium.CircleMarkerlocation = over_gps[i],
		tooltip = str(over_times[i])+"초", radius = 10 ,  color='#FF2D00',
    fill_color='#F38168',).add_to(m)

1-2) 결과

2-1) 근처 POI불러오기

사용자가 이동하면서 체크한 POI 정도를 엑셀로 가져와 화면에 올려보자.

poi = pd.read_excel('~~~파일 경로')

# POI 포인트들
points = poi[['위도', '경도']].values[:].tolist()
name = poi[['장소이름', '성공']].values[:].tolist() # 방문에 성공한 여부도 들어있음

for i in range(len(points)):
    if name[i][1] == 'O':
        color = 'blue'
    elif name[i][1] == 'X':
        color = 'red'
    else:
        color = 'blue'
    folium.Marker(points[i], tooltip=str(name[i][0]),
    popup=f'<i>{name[i][0]}</i>', icon=folium.Icon(color=color,icon='info-sign')
    ).add_to(m)

2-2) 의미없는 경로 확인

근처에 POI가 없는 길로 간 곳을 다른 색으로 체크해보자.

# 의미 없는 이동 polyline
meaningless_polyline = []
temp_meaningless = []
for i in range(len(lines)):

    # True면 사용자 이동 경로에서 point를 찾음
    find_polyline = False

    for j in range(len(points)):
        # 현재 gps와 가까운 point(성공)이 20m이내에 있는가?
        # 없다면 meaningless_polyline에 추가하자
        # 연달아 나온것들을 하나의 선으로 간주해서 list로 추가하자
        if name[j][1] == 'O' and haversine(lines[i], points[j], unit='m') <= 50:
            find_polyline = True
            break

    # 현재 사용자 이동 경로에서 point 찾음 => 의미없는 사용자 경로가 아님 or
    # 현재 의미없는 사용자 경로가 끝남
    if find_polyline:
        if len(temp_meaningless) > 0:
            meaningless_polyline.append(temp_meaningless)
            temp_meaningless = []
    else:
        # 사용자 이동 경로에서 point 못찾음 => 의미없는 사용자 이동 경로
        temp_meaningless.append(lines[i])

if len(temp_meaningless) > 0:
    meaningless_polyline.append(temp_meaningless)

# 의미없는 사용자 경로 추가
for i in range(len(meaningless_polyline)):
    # gps 5개 이상이 의미없는 곳으로 가고 있으면 => 의미 없는 경로
    if len(meaningless_polyline[i]) > 10:
        folium.PolyLine(locations = meaningless_polyline[i], color='#ba1818').add_to(m)

잘 보이게 하려고 line color를 검은색으로 변경하였다.