/// <summary>
/// コンストラクタ
/// <para>中心座標と半径[km]を指定すると、その円を格納できる四角い領域を宣言します。</para>
/// </summary>
/// <param name="x">中心座標</param>
/// <param name="radius">半径[km]</param>
public RectangleField(Blh x, double radius)
{
this.param = new FieldParameter(x.Unit, x.DatumKind);
var len = x.GetUnitLengthForEN();
var dn = radius * 1000.0 / len.N;
var de = radius * 1000.0 / len.E;
var pos = new Blh(dn, de, 0.0, AngleUnit.Degree, x.DatumKind);
x.Unit = AngleUnit.Degree;
RectangleField.SetLatAndEastWestLon(x - pos, ref this.param);
RectangleField.SetLatAndEastWestLon(x + pos, ref this.param);
}
/* プロパティ ************************************/
/* メソッド **************************************/
/// <summary>
/// 文字列を解析して、そこに含まれる1エポック分の測位情報を返す
/// </summary>
/// <param name="line">被解析文字列</param>
/// <returns>測位情報の解析データ<para>null: 解析不可能であった場合</para></returns>
public PositioningInfo Parse(string line)
{
Match m = this.regexGroup.Match(line); // マッチチェック
if (m.Success)
{
Blh pos = new Blh(); // 初期値は全て0になっている
PositioningInfo ans = new PositioningInfo();
int day = int.Parse(m.Groups["day"].Value);
int month = int.Parse(m.Groups["month"].Value);
int year = int.Parse(m.Groups["year"].Value);
int hour = int.Parse(m.Groups["hour"].Value);
int min = int.Parse(m.Groups["min"].Value);
int sec = int.Parse(m.Groups["sec"].Value);
ans.Time = new DateTime(year, month, day, hour, min, sec);
pos.B = double.Parse(m.Groups["lat"].Value);
pos.L = double.Parse(m.Groups["lon"].Value);
pos.H = double.Parse(m.Groups["height"].Value);
ans.Position = pos;
return ans;
}
else
return null;
}
/// <summary>
/// コンストラクタ
/// <para>2つの座標を指定すると、大小関係からマップの座標を自動的に決定する。</para>
/// <para>経度に関しては、より小さな領域となる座標を選択する。</para>
/// </summary>
/// <param name="x1">座標1</param>
/// <param name="x2">座標2</param>
/// <param name="unit">単位(°or rad)</param>
/// <param name="datum">測地系</param>
public RectangleField(Blh x1, Blh x2, AngleUnit unit = AngleUnit.Degree, Datum datum = Datum.WGS84)
{
this.param = new FieldParameter(unit, datum);
RectangleField.SetLatAndEastWestLon(x1, ref this.param);
RectangleField.SetLatAndEastWestLon(x2, ref this.param);
}
/// <summary>
/// 緯度経度を更新する
/// </summary>
/// <param name="additionalPos">追加座標</param>
/// <param name="param">領域パラメータ</param>
private static void SetLatAndEastWestLon(Blh additionalPos, ref FieldParameter param)
{
additionalPos.Unit = param.unit; // 単位を変換（統一する）
additionalPos.DatumKind = param.datum; // 測地系を統一
// まずは緯度の値をセット（これは単純で良い）
if (double.IsNaN(param.upperLat)) param.upperLat = additionalPos.B; // 未セットならセットするし、保持データと比べて大きい/小さければ格納する。
if (param.upperLat < additionalPos.B) param.upperLat = additionalPos.B;
if (double.IsNaN(param.lowerLat)) param.lowerLat = additionalPos.B;
if (param.lowerLat > additionalPos.B) param.lowerLat = additionalPos.B;
// 次に経度の処理
if (double.IsNaN(param.eastLon)) param.eastLon = additionalPos.L; // 未セットならセット
if (double.IsNaN(param.westLon)) param.westLon = additionalPos.L;
if (double.IsNaN(param.centerLon))
{
param.centerLon = additionalPos.L; // 初回時は代入するだけ
}
else
{
// まずは経度の東端と西端の処理
Blh currentCenter = new Blh(0, param.centerLon, 0, param.unit, param.datum); // 中央の経度を持つ座標を生成（このメソッド中では、緯度は0で宣言して引き算しないと、Blh構造体の仕様による要因で計算を誤る。）
Blh relativeNewPos = additionalPos - currentCenter; // currentCenter基準の相対座標を計算
if (relativeNewPos.L > 0.0) // additionalPosがcurrentCenterよりも東側にある
{
Blh currentEast = new Blh(0, param.eastLon, 0, param.unit, param.datum); // 東端の経度を持つ座標を生成
Blh relativeCurrentEast = currentEast - currentCenter; // currentCenter基準の現東端の相対座標を計算
if (relativeNewPos.L > relativeCurrentEast.L) param.eastLon = additionalPos.L; // より東に属する方を採用する
}
else if (relativeNewPos.L < 0.0) // additionalPosがcurrentCenterよりも西側にある
{
Blh currentWest = new Blh(0, param.westLon, 0, param.unit, param.datum); // 西端の経度を持つ座標を生成
Blh relativeCurrentWest = currentWest - currentCenter; // currentCenter基準の現西端の相対座標を計算
if (relativeNewPos.L < relativeCurrentWest.L) param.westLon = additionalPos.L; // より西に属する方を採用する
}
// 次に経度中央の計算（変数のスコープがうざいのでかっこを付けてスコープを限定化する）
// 以下は新規追加の座標が中央座標に対してπ以上の更新量が無ければ成り立つ。上のアルゴリズムを変更する際には細心の注意を払うこと。
{
Blh currentWest = new Blh(0, param.westLon, 0, param.unit, param.datum); // 西端の経度を持つ座標を生成
Blh currentEast = new Blh(0, param.eastLon, 0, param.unit, param.datum); // 東端の経度を持つ座標を生成
Blh candidate = currentWest.GetMedian(currentEast); // 中間の座標を計算する。この時点では領域のセンターかどうかは不明。
Blh relationCandidate = candidate - currentEast; // 東端を基準に見た候補座標の相対座標を計算
Blh relatinCurrentCenter = currentCenter - currentEast; // 東端を基準に見た現中央座標の相対座標を計算
double half = 180.0;
if (param.unit == AngleUnit.Radian) half = half * Math.PI / 180.0; // 経度をπだけ進める準備
if (relationCandidate.L * relatinCurrentCenter.L < 0) candidate = new Blh(0, candidate.L + half, 0, param.unit, param.datum); // 地球の反対側でなかったかをチェックして、反対側ならπ進める
param.centerLon = candidate.L; // 中心座標を更新
}
}
return;
}
/// <summary>
/// 領域をBlh型の配列として返す
/// <para>格納の順番はKMLのポリゴンで四角く描かれる順番にしています。</para>
/// </summary>
/// <returns>領域の四隅をBlh型の配列に加工したもの</returns>
public Blh[] ToArray()
{
Blh[] arr = new Blh[4];
arr[0] = this.UpperLeft;
arr[1] = this.UpperRight;
arr[2] = this.LowerRight;
arr[3] = this.LowerLeft;
return arr;
}
/// <summary>
/// 座標の配列から領域を生成する
/// <para>自動的に過去の履歴と比較されて領域が拡張されます。</para>
/// </summary>
/// <param name="pos">セットする座標</param>
public void Set(Blh[] pos)
{
foreach (Blh _pos in pos) this.Set(_pos);
}
/// <summary>
/// 座標をセットする
/// <para>自動的に過去の履歴と比較されて領域が拡張されます。</para>
/// </summary>
/// <param name="pos">セットする座標</param>
public void Set(Blh pos)
{
SetLatAndEastWestLon(pos, ref this.param);
return;
}
/// <summary>
/// 領域を指定マージン[km]にて拡張した領域を返します
/// <para>非破壊的メソッド</para>
/// <para>経度方向は高緯度に合わせ、緯度方向は低緯度に合わせて拡張します。</para>
/// </summary>
/// <param name="marginKm">マージン[km]<para>負値の場合は処理を行いません。</para></param>
/// <returns>拡張済みのオブジェクト<para>引数のmarginが負値の場合はnullを返します。</para></returns>
public RectangleField Extend(double marginKm)
{
RectangleField ans = null;
if (marginKm > 0)
{
ans = new RectangleField(this);
Blh highLat, lowLat;
if (Math.Abs(this.LowerLeft.B) > Math.Abs(this.UpperLeft.B))
{
highLat = this.LowerLeft;
lowLat = this.UpperLeft;
}
else
{
highLat = this.UpperLeft;
lowLat = this.LowerLeft;
}
double n = marginKm * 1000.0 / lowLat.GetUnitLengthForEN().N; // 緯度が低い方が緯度方向の単位距離が短い
double e = marginKm * 1000.0 / highLat.GetUnitLengthForEN().E; // 緯度が高い方が経度方向の単位距離は短い
Blh pad = new Blh(n, e);
ans.Set(this.UpperRight + pad);
ans.Set(this.LowerLeft - pad);
}
return ans;
}
/// <summary>
/// GGAを解析して、測位情報を返す
/// <para>現時点では緯度と経度と楕円体高しか返していないんだけど・・・</para>
/// </summary>
/// <param name="str">解析文字列</param>
/// <returns></returns>
public static PositioningInfo Parse(string str)
{
Blh pos = new Blh(); // 初期値は全て0になっている
PositioningInfo ans = new PositioningInfo();
Match m = GGA.regexGroup.Match(str); // マッチチェック
if (m.Success) {
string clock = m.Groups["clock"].Value;
string lat = m.Groups["lat"].Value;
string lon = m.Groups["lon"].Value;
string alt_MSL = m.Groups["Alt_MSL"].Value;
string alt_Geoid = m.Groups["Alt_Geoid"].Value;
// 緯度経度と高度を取得する
double _lat = 0.0, _lon = 0.0;
if (lat != "") _lat = double.Parse(lat);
if (_lat != 0.0) _lat = (double)((int)(_lat / 100.0d)) + (_lat % 100.0) / 60.0d; // 単位を度へ変換する
pos.B = _lat;
if (m.Groups["NorS"].Value == "S") pos.B = -pos.B; // 南緯は負数とする
if (lon != "") _lon = double.Parse(lon);
if (_lon != 0.0) _lon = (double)((int)(_lon / 100.0d)) + (_lon % 100.0) / 60.0d;
pos.L = _lon;
if (m.Groups["EorW"].Value == "W") pos.L = -pos.L; // 西経は負数とする
if (alt_MSL != "" && alt_Geoid != "") pos.H = double.Parse(alt_MSL) + double.Parse(alt_Geoid);// 平均海水面高とジオイド高を足して楕円体高とする
}
ans.Position = pos;
return ans;
}
