/// <summary>
/// получить статистический ряд по заданным значениям и заданным градациям
/// </summary>
/// <param name="tempr"></param>
/// <param name="rhumb8Gradations"></param>
/// <returns></returns>
public static StatisticalRange <WindDirections8> GetDirectionExpectancy(RawRange tempr, GradationInfo <WindDirections8> rhumb8Gradations)
{
List <double> spds = new List <double>(from t in tempr select t.Direction);
StatisticalRange <WindDirections8> r = new StatisticalRange <WindDirections8>(spds, rhumb8Gradations);
return(reorganizeCalm(r));
}
/// <summary>
/// обработать ряд и получить характеристики по всему ряду
/// </summary>
/// <param name="range"></param>
/// <param name="totalRange"></param>
/// <returns></returns>
public static EnergyInfo ProcessRange(RawRange range, RawRange totalRange = null)
{
double density = range.AirDensity;
totalRange = totalRange ?? range;
if (range.Count == 0)
{
return(null);
}
EnergyInfo res = new EnergyInfo();
res.FromDate = range[0].Date;
res.ToDate = range.Last().Date;
res.PowerDensity = getAveragePower(range, density);
res.V0 = getAverageSpeed(range);
res.StandardDeviationSpeed = getSigmV(res.V0, range);
res.Vmax = getMaxSpeed(range);
res.Vmin = getMinSpeed(range);
res.EnergyDensity = res.PowerDensity * 8760d;
res.Cv = res.StandardDeviationSpeed / res.V0;
res.VeybullGamma = getVeybullGamma(res.Cv);
res.VeybullBeta = getVeybullBeta(res.V0, res.VeybullGamma);
res.ExtremalSpeed = getExtremalSpeed(res.V0, res.VeybullGamma);
res.ExpectancyDeviation = getExpectancyDeviation(range, totalRange);
return(res);
}
/// <summary>
/// выбор расчетного года
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void toolStripMenuItemCalcYear_Click(object sender, EventArgs e)
{
RawRange rang = (mainTabControl.SelectedTab as TabPageExt).Range;
FormCalcYear fei = new FormCalcYear(rang);
fei.Show(this);
}
/// <summary>
/// обновление информации в статусной строке в соответствии с выбранной вкладкой
/// </summary>
internal void RefreshStatusBar()
{
if (f.mainTabControl.SelectedTab != null)
{
RawRange rang = (f.mainTabControl.SelectedTab as TabPageExt).Range;
if (rang.Quality != null)
{
f.toolStripStatusLabelRangeCount.Text = "Количество измерений: " + rang.Count;
f.toolStripStatusLabelCompletness.Text = "Полнота ряда: " + (rang.Quality.Completeness * 100).ToString("0.00") + "%";
f.toolStripStatusLabelInterval.Text = "Интервал: " + (rang.Quality.Intervals.Count == 1 ? rang.Quality.Intervals[0].Interval.Description() : "Неоднородный ряд");
}
else
{
f.toolStripStatusLabelRangeCount.Text = "";
f.toolStripStatusLabelCompletness.Text = "";
f.toolStripStatusLabelInterval.Text = "";
}
}
else
{
f.toolStripStatusLabelRangeCount.Text = "";
f.toolStripStatusLabelCompletness.Text = "";
f.toolStripStatusLabelInterval.Text = "";
}
}
private void gmapControlMap_OnMarkerClick(GMapMarker item, MouseEventArgs e)
{
item = item ?? throw new ArgumentNullException(nameof(item));
if (item.Tag.GetType() != typeof(RP5MeteostationInfo))
{
return;
}
RP5MeteostationInfo mi = (RP5MeteostationInfo)item.Tag;
if (IsDialog)
{
Result = mi;
DialogResult = DialogResult.OK;
Close();
}
else
{
FormLoadFromRP5 frm = new FormLoadFromRP5(mi);
if (frm.ShowDialog(this) == DialogResult.OK)
{
RawRange res = frm.Result;
WindEnergy.UI.Ext.TabPageExt tab = Program.winMain.mainTabControl.OpenNewTab(res, res.Name);
tab.HasNotSavedChanges = true;
_ = Program.winMain.Focus();
}
}
}
public FormLoadFromNASA(PointLatLng selectedPoint)
{
InitializeComponent();
Result = null;
DialogResult = DialogResult.None;
geocoder = new Arcgis(Vars.Options.CacheFolder + "\\arcgis");
comboBoxSpeedHeight.Items.AddRange(NasaWindSpeedHeight.WS10M.GetItems().ToArray());
comboBoxSpeedHeight.SelectedItem = NasaWindSpeedHeight.WS10M.Description();
point = selectedPoint;
if (point.IsEmpty) //если точка пустая, то надо попробовать взять из последних
{
point = Vars.Options.LoadNasaLastPoint;
}
if (!point.IsEmpty)
{
spoint = new RP5MeteostationInfo();
spoint.Position = point;
labelPointCoordinates.Text = $"Широта: {point.Lat:0.000} Долгота: {point.Lng:0.000}";
loadAddressAsync(point);
buttonDownload.Enabled = true;
dateTimePickerFromDate.Enabled = true;
dateTimePickerToDate.Enabled = true;
}
}
/// <summary>
/// возвращает относительные среднемесячные скорости по месяцам для многолетнего ряда
/// </summary>
/// <param name="range"></param>
/// <param name="allMonth">истина, если в ряде представлены не все месяцы года</param>
/// <returns></returns>
private static Dictionary <Months, double> getRelativeAverageMonthSpeeds(RawRange range, out bool allMonth)
{
double rAverage = range.Average((item) => { return(item.Speed); }); //средняя скорость во всем ряде на МС
Dictionary <Months, double> msRelatives = new Dictionary <Months, double>(); //относительные скорости по месяцам на МС
allMonth = true;
for (int m = 1; m <= 12; m++)
{
Months month = (Months)m;
double mAverage = double.NaN;
var r = from t in range
where t.Date.Month == m
select t.Speed;
if (r.Count() == 0)
{
allMonth = false;
mAverage = 0;
}
else
{
mAverage = r.Average();
}
msRelatives.Add(month, mAverage / rAverage);//относительная скорость = среднемесячная скорость / средняя скорость ряда
}
return(msRelatives);
}
/// <summary>
/// расчитать основные энергетические характеристики
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void calculateEnergyInfoToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
RawRange rang = (mainTabControl.SelectedTab as TabPageExt).Range;
FormEnergyInfo fei = new FormEnergyInfo(rang);
fei.Show(this);
}
/// <summary>
/// приведение ряда к условиям плоской местности
/// </summary>
/// <param name="ms_range">ряд</param>
/// <param name="expectancy">повторяемости направлений ветра</param>
/// <param name="ms_classes">классы открытости МС</param>
/// <param name="water_type">расстояние до водной поверхности</param>
/// <returns></returns>
public static RawRange ToFlatTerrain(RawRange ms_range, StatisticalRange <WindDirections8> expectancy, Dictionary <WindDirections8, double> ms_classes, WaterDistanceType water_type)
{
//1. найти Кмс
//2. пересчитать ряд
RawRange result = new RawRange();
double K0 = (int)water_type;
//средневзвешенный коэффициент открытости метеостанции
double Kms = 0;
foreach (WindDirections8 dir in WindDirections8.N.GetEnumItems())
{
if (dir != WindDirections8.Calm && dir != WindDirections8.Undefined && dir != WindDirections8.Variable)
{
Kms += expectancy[dir] * ms_classes[dir];
}
}
double k0 = K0 / Kms;
result.BeginChange();
foreach (RawItem item in ms_range)
{
RawItem ni = item.Clone();
ni.Speed = item.Speed * k0;
result.Add(ni);
}
result.EndChange();
return(result);
}
/// <summary>
/// сохранение файла в формате CSV
/// </summary>
/// <param name="rang"></param>
/// <param name="filename"></param>
internal override void SaveRange(RawRange rang, string filename)
{
StreamWriter sw = new StreamWriter(filename, false, Encoding.UTF8);
string coordinates = rang.Position.Lat.ToString("0.000000") + " " + rang.Position.Lng.ToString("0.000000");
string caption = "Местное время;T;U;DD;ff;P0";
string title;
if (rang.Meteostation == null)
{
title = "ID=undefined";
}
else
{
title = $"ID={rang.Meteostation.ID}";
}
sw.WriteLine(title);
sw.WriteLine(coordinates);
sw.WriteLine(rang.Name);
sw.WriteLine(caption);
foreach (RawItem item in rang)
{
if (double.IsNaN(item.Speed))
{
continue;
}
sw.WriteLine($"{item.Date:dd.MM.yyyy HH:mm};{item.Temperature};{item.Wetness};{item.Direction};{item.Speed};{item.Pressure}");
}
sw.Close();
}
public FormRepairRange(RawRange range, List <InterpolateMethods> methods, string caption, string buttonText)
{
methods = methods ?? throw new ArgumentNullException(nameof(methods));
InitializeComponent();
this.range = range;
this.availableMethods = methods;
this.Text = caption;
this.groupBoxMain.Text = caption;
this.buttonRepairRange.Text = buttonText;
comboBoxInterpolateMethod.Items.Clear();
foreach (var item in availableMethods)
{
_ = comboBoxInterpolateMethod.Items.Add(item.Description());
}
comboBoxRepairInterval.Items.Clear();
foreach (var item in StandartIntervals.H1.GetEnumItems())
{
if ((StandartIntervals)item != StandartIntervals.Variable && (StandartIntervals)item != StandartIntervals.Variable)
{
_ = comboBoxRepairInterval.Items.Add(item.Description());
}
}
}
/// <summary>
/// загружает ряд наблюдений с ближайшей МС
/// </summary>
/// <param name="from">начало ряда</param>
/// <param name="to">конец ряда</param>
/// <param name="coordinates">координаты исходного ряда</param>
/// <returns></returns>
private static RawRange getNearestRange(DateTime from, DateTime to, PointLatLng coordinates)
{
if (from > to)
{
throw new WindEnergyException("Дата from больше, чем to");
}
RawRange res = null;
RP5MeteostationInfo nearestMS = Vars.RP5Meteostations.GetNearestMS(coordinates);
if (nearestMS == null)
{
throw new Exception("Не удалось найти ближайшую метеостанцию в заданном радиусе");
}
RP5ru provider = new RP5ru(Vars.Options.CacheFolder + "\\rp5.ru");
provider.GetMeteostationExtInfo(ref nearestMS);
if (from < nearestMS.MonitoringFrom) //если исходный ряд начинается
{
from = nearestMS.MonitoringFrom;
}
if (from > to)
{
throw new Exception("Ряды не пересекаются: один из рядов заканчивается раньше, чем начинается другой");
}
res = provider.GetRange(from, to, nearestMS);
return(res);
}
/// <summary>
/// проверка на соответствие нормальному закону распределния ряда. озвращая критерий согласия Пирсона для этого ряда
/// http://www.ekonomstat.ru/kurs-lektsij-po-teorii-statistiki/403-proverka-sootvetstvija-rjada-raspredelenija.html
/// https://life-prog.ru/2_84515_proverka-po-kriteriyu-hi-kvadrat.html критерий пирсона
/// https://math.semestr.ru/group/example-normal-distribution.php для нормального распределения
/// </summary>
/// <param name="range">ряд</param>
/// <param name="parameter">проверяемый параметр</param>
/// <returns></returns>
private static double checkNormalLaw(RawRange range, MeteorologyParameters parameter)
{
GradationInfo <GradationItem> grads;
switch (parameter)
{
case MeteorologyParameters.Speed:
grads = new GradationInfo <GradationItem>(0, SPEED_GRADATION_STEP, range.Max((item) => { return(item.Speed); })); //градации скорости
break;
case MeteorologyParameters.Direction:
StatisticalRange <WindDirections16> srwd = StatisticEngine.GetDirectionExpectancy(range, GradationInfo <WindDirections16> .Rhumb16Gradations);
return(0);
case MeteorologyParameters.Temperature:
grads = new GradationInfo <GradationItem>(0, TEMPERATURE_GRADATION_STEP, range.Max((item) => { return(item.Temperature); })); //градации температуры
break;
case MeteorologyParameters.Wetness:
grads = new GradationInfo <GradationItem>(0, WETNESS_GRADATION_STEP, range.Max((item) => { return(item.Wetness); })); //градации влажности
break;
default: throw new WindEnergyException("Этот параметр не реализован");
}
//РАСЧЕТ ДЛЯ ВСЕХ, КРОМЕ НАПРАВЛЕНИЙ
StatisticalRange <GradationItem> stat_range = StatisticEngine.GetExpectancy(range, grads, parameter); //статистический ряд
// TODO: расчет критерия пирсона для ряда
return(0);
}
/// <summary>
/// 获取范围内的数据
/// </summary>
/// <param name="self"></param>
/// <param name="range"></param>
/// <returns></returns>
public static RawData GetRangeRawData(this RawData self, RawRange range)
{
if (range.width > self.width || (range.beginColumn + range.width) > self.width)
{
throw new System.Exception($"\"{range.width}\"超过\"{self.width}\"");
}
if (range.height > self.height || (range.beginRow + range.height) > self.height)
{
throw new System.Exception($"\"{range.height}\"超过\"{self.height}\"");
}
var data = new string[range.width, range.height];
var columnIndex = 0;
var rowIndex = 0;
for (var y = range.beginRow; y < range.beginRow + range.height; y++)
{
columnIndex = 0;
for (var x = range.beginColumn; x < range.beginColumn + range.width; x++)
{
data[columnIndex, rowIndex] = self[x, y];
columnIndex++;
}
rowIndex++;
}
return(new RawData(data));
}
/// <summary>
/// создаёт новое окно с заданным рядом наблюдений
/// </summary>
/// <param name="rang"></param>
public FormRangeStatistic(RawRange rang)
{
rang = rang ?? throw new ArgumentNullException(nameof(rang));
InitializeComponent();
dataGridViewExt1.DefaultCellStyle.WrapMode = DataGridViewTriState.True;
Text = rang.Name + " - Статистика ряда";
range = rang;
}
public FormRangeTerrain(RawRange range)
{
InitializeComponent();
this.range = range;
scintillaRecommendations.StyleResetDefault();
scintillaRecommendations.Styles[Style.Default].Size = 11;
scintillaRecommendations.StyleClearAll();
}
/// <summary>
/// возвращает отклонение повторямости скорости от среднемноголетней
/// </summary>
/// <param name="range"></param>
/// <param name="totalRange"></param>
/// <returns></returns>
private static double getExpectancyDeviation(RawRange range, RawRange totalRange)
{
StatisticalRange <GradationItem> exp = GetExpectancy(totalRange, Vars.Options.CurrentSpeedGradation);
double averSpeed = totalRange.Average((t) => t.Speed);
DeviationsInfo dinfo = ProcessRangeDeviations(range, averSpeed, exp);
return(dinfo.ExpDeviation);
}
/// <summary>
/// создать новый документ
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void createNewToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
RawRange r = new RawRange();
r.Name = "Новый документ";
TabPageExt tab = mainTabControl.OpenNewTab(r);
tab.HasNotSavedChanges = true;
}
/// <summary>
/// открыть новую вкладку с заданным рядом
/// </summary>
/// <param name="range">ряд данных для отображения</param>
/// <param name="text">заголовок вкладки</param>
internal TabPageExt OpenNewTab(RawRange range, string text = "Новый документ")
{
TabPageExt ntab = new TabPageExt(range, text);
this.TabPages.Add(ntab);
this.SelectedTab = ntab;
Program.winMain.mainHelper.RefreshStatusBar();
return(ntab);
}
public FormRangeElevator(RawRange range)
{
range = range ?? throw new ArgumentNullException(nameof(range));
InitializeComponent();
this.range = range;
textBoxFromHeight.Text = double.IsNaN(range.Height) ? "10" : range.Height.ToString();
refreshOptionsText();
}
private void buttonSave_Click(object sender, EventArgs e)
{
Range.Name = textBoxName.Text;
Range.Height = Convert.ToDouble(numericUpDownHeight.Value);
Range.Position = this.selectedPosition;
DialogResult = DialogResult.OK;
Result = Range;
Close();
}
public FormRangeProperties(RawRange range)
{
this.Range = range ?? throw new ArgumentNullException(nameof(range));
selectedPosition = range.Position;
InitializeComponent();
buttonIntervals.Enabled = range.Quality != null;
}
/// <summary>
/// обновление всех элементов в соответствии с выбранными параметрами
/// </summary>
private void refreshInfo()
{
RawRange tempr = range.GetRange(
radioButtonSelectPeriod.Checked,
radioButtonSelectYearMonth.Checked,
dateTimePickerFrom.Value,
dateTimePickerTo.Value,
comboBoxYear.SelectedItem,
comboBoxMonth.SelectedItem
);
if (tempr == null)
{
throw new Exception("что-то совсем не так!!");
}
//расчет параметров
try
{
range_info = StatisticEngine.ProcessRange(tempr, range);
stat_speeds = StatisticEngine.GetExpectancy(tempr, Vars.Options.CurrentSpeedGradation);
stat_directions = StatisticEngine.GetDirectionExpectancy(tempr, GradationInfo <WindDirections16> .Rhumb16Gradations);
exp_info = StatisticEngine.ProcessRange(stat_speeds);
}
catch (Exception ex)
{
_ = MessageBox.Show(this, ex.Message, "Расчёт энергетических характеристик", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
return;
}
if (range_info == null || exp_info == null)
{
_ = MessageBox.Show(this, "Для заданного ряда невозможно расчитать характеристики на выбранном интервале", "Расчёт энергетических характеристик", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning);
return;
}
//вывод параметров
labelEnergyDensity.Text = (range_info.EnergyDensity / 1000).ToString("0.00") + " кВт*ч/м^2";
labelPowerDensity.Text = range_info.PowerDensity.ToString("0.00") + " Вт/м^2";
labelCv.Text = range_info.Cv.ToString("0.000");
labelV0.Text = range_info.V0.ToString("0.0") + " м/с";
labelExtremalSpeed.Text = range_info.ExtremalSpeed.ToString("0.0") + " м/с";
labelVmax.Text = range_info.Vmax.ToString("0.0") + " м/с";
labelVmin.Text = range_info.Vmin.ToString("0.0") + " м/с";
labelStandardDeviationSpeed.Text = range_info.StandardDeviationSpeed.ToString("0.000") + " м/с";
labelGamma.Text = range_info.VeybullGamma.ToString("0.000");
labelBeta.Text = range_info.VeybullBeta.ToString("0.000") + " м/с";
labelAirDensity.Text = tempr.AirDensity.ToString("0.000") + " кг/м^3" + (Vars.Options.CalculateAirDensity ? " (расчёт)" : "");
labelEnergyDensityTV.Text = (exp_info.EnergyDensity / 1000).ToString("0.00") + " кВт*ч/м^2";
labelPowerDensityTV.Text = exp_info.PowerDensity.ToString("0.00") + " Вт/м^2";
labelCvTV.Text = exp_info.Cv.ToString("0.000");
labelV0TV.Text = exp_info.V0.ToString("0.0") + " м/с";
labelGammaTV.Text = exp_info.VeybullGamma.ToString("0.000");
labelBetaTV.Text = exp_info.VeybullBeta.ToString("0.000") + " м/с";
}
/// <summary>
/// проверяет скорости и направления в заданном ряду на соответствие нормальному закону распределения.
/// Возвращает false если ряд не соответствует
/// </summary>
/// <param name="baseRange">проверяемый ряд</param>
/// <param name="acceptDiapason">допустимый диапазон</param>
/// <returns></returns>
internal static bool CheckNormalLaw(RawRange baseRange, Diapason <double> acceptDiapason)
{
return(true);
double Xi_speed = checkNormalLaw(baseRange, MeteorologyParameters.Speed);
double Xi_dir = checkNormalLaw(baseRange, MeteorologyParameters.Direction);
double f = Math.Max(Xi_dir, Xi_speed); //максимально расхождение
return(acceptDiapason.From < f && acceptDiapason.To > f);
}
/// <summary>
/// проверить ряд и устранить ошибки
/// </summary>
/// <param name="range">ряд</param>
/// <param name="param">параметры обработки ошибок</param>
/// <param name="info">результаты проверки ряда</param>
/// <param name="action">действие, при изменении провенца выполнения</param>
/// <returns></returns>
public RawRange ProcessRange(RawRange range, CheckerParameters param, out CheckerInfo info, Action <double> action = null)
{
this.action = action;
this.totalCount = range.Count;
switch (param.LimitsProvider)
{
case LimitsProviders.Manual:
if (param.Coordinates.IsEmpty && param.CheckByPos)
{
throw new ArgumentException("Ряд не содержит информацию о координатах");
}
else
{
provider = new ManualLimits(param.DirectionInclude, param.SpeedInclude);
}
break;
case LimitsProviders.StaticLimits:
provider = new StaticRegionLimits(Vars.SpeedLimits.Dictionary, param.Coordinates);
break;
default: throw new Exception("Этот провайдер не реализован");
}
Parallel.ForEach(range, new ParallelOptions(), (item) =>
{
incrementCount();
bool accepted = checkItem(item);
if (accepted)
{
item = restoreItem(item);
resultCollection.Add(item);
}
});
RawRange res = new RawRange(resultCollection.OrderBy(new Func <RawItem, double>((item) => { return(item.DateArgument); })))
{
Height = range.Height,
Position = range.Position,
Meteostation = range.Meteostation,
FilePath = range.FilePath,
Name = "Исправленный ряд. " + range.Name
};
info = new CheckerInfo()
{
DateRepeats = repeats,
OtherErrors = other,
OverLimits = lims,
Remain = res.Count,
Total = range.Count
};
return(res);
}
public void FirstVerseStringTest()
{
RawRange target = new RawRange();
string expected = null;
string actual;
target.FirstVerseString = expected;
target.FirstVerseSuffix = null;
actual = target.FirstVerseString;
Assert.AreEqual(expected, actual);
}
/// <summary>
/// создаёт новое окно с заданным рядом
/// </summary>
/// <param name="rang">ряд наблюдений, для которого расчитываются характеристики</param>
public FormEnergyInfo(RawRange rang)
{
rang = rang ?? throw new ArgumentNullException(nameof(rang));
InitializeComponent();
this.range = rang;
Text = rang.Name;
radioButtonSelectPeriod.CheckedChanged += radioButtonSelect_CheckedChanged;
radioButtonSelectYearMonth.CheckedChanged += radioButtonSelect_CheckedChanged;
dateTimePickerFrom.ValueChanged += dateTimePickerFrom_ValueChanged;
dateTimePickerTo.ValueChanged += dateTimePickerTo_ValueChanged;
}
/// <summary>
/// пересчет скорости ветра в точку ВЭС
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
private void ToolStripMenuItemRangeTerrain_Click(object sender, EventArgs e)
{
RawRange rang = (mainTabControl.SelectedTab as TabPageExt).Range;
FormRangeTerrain frm = new FormRangeTerrain(rang);
if (frm.ShowDialog(this) == DialogResult.OK)
{
_ = mainTabControl.OpenNewTab(frm.Result, frm.Result.Name);
}
frm.Dispose();
}
private void linkLabelOpenNasa_LinkClicked(object sender, LinkLabelLinkClickedEventArgs e)
{
FormLoadFromNASA frm = new FormLoadFromNASA(selectedMeteostation.Position);
if (frm.ShowDialog(this) == DialogResult.OK)
{
RawRange res = frm.Result;
TabPageExt tab = Program.winMain.mainTabControl.OpenNewTab(res, res.Name);
tab.HasNotSavedChanges = true;
}
frm.Dispose();
}
/// <summary>
/// загрузить из БД NASA
/// </summary>
/// <param name="sender"></param>
/// <param name="e"></param>
public void downloadNASAToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FormLoadFromNASA frm = new FormLoadFromNASA(PointLatLng.Empty);
if (frm.ShowDialog(this) == DialogResult.OK)
{
RawRange res = frm.Result;
TabPageExt tab = mainTabControl.OpenNewTab(res, res.Name);
tab.HasNotSavedChanges = true;
}
frm.Dispose();
}
