package com.flightfeather.uav.biz.satellite
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import com.flightfeather.uav.common.utils.MapUtil
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import com.flightfeather.uav.domain.entity.GridCell
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import kotlin.math.PI
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import kotlin.math.sqrt
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/**
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* 卫星遥测网格管理
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* 根据网格中心点计算4个顶点坐标
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* 根据已有网格进行细分网格计算
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* @date 2025/1/8
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* @author feiyu02
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*/
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object SatelliteGridManage {
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/**
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* 根据正方形网格中心点坐标，计算4个顶点坐标
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* 网格中心点坐标按照从左到右、从上到下的顺序排列
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* @param points 网格中心坐标点数组
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*/
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fun calGridVertex(points: List<Pair<Double, Double>>): List<GridVertex> {
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// 网格少于2个，则无法绘制
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if (points.size < 2) return emptyList()
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// 获取前两个网格
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// Fixme 2025.01.10: 目前先简化逻辑，按照前两个点是左右排布，且点p2在点p1的东边
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val p1 = points[0]
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val p2 = points[1]
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// 两中心点间的角度
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val angle = MapUtil.getAngle(p1.first, p1.second, p2.first, p2.second)
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// 两中心点间的距离
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val dis = MapUtil.getDistance(p1.first, p1.second, p2.first, p2.second)
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// 网格正方形对角线的一半长度
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val halfDiagonal = sqrt((dis / 2) * (dis / 2) * 2)
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// 计算首个正方形各顶点相对于中心点的角度，得到正方形各顶点的坐标
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// 4个顶点按照从左上角开始，顺时针方向的顺序进行排列
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val angle1 = MapUtil.plusAngle(angle, 45.0 + 180.0)
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val gp1 = MapUtil.getPointByLen(p1, halfDiagonal, angle1 * PI / 180)
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val angle2 = MapUtil.plusAngle(angle1, 90.0)
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val gp2 = MapUtil.getPointByLen(p1, halfDiagonal, angle2 * PI / 180)
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val angle3 = MapUtil.plusAngle(angle2, 90.0)
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val gp3 = MapUtil.getPointByLen(p1, halfDiagonal, angle3 * PI / 180)
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val angle4 = MapUtil.plusAngle(angle3, 90.0)
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val gp4 = MapUtil.getPointByLen(p1, halfDiagonal, angle4 * PI / 180)
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// 计算4个顶点分别与中心点的经纬度差值
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val dx1 = gp1.first - p1.first
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val dy1 = gp1.second - p1.second
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val dx2 = gp2.first - p1.first
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val dy2 = gp2.second - p1.second
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val dx3 = gp3.first - p1.first
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val dy3 = gp3.second - p1.second
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val dx4 = gp4.first - p1.first
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val dy4 = gp4.second - p1.second
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// 得到所有正方形网格的4个顶点信息
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return points.map { p ->
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GridVertex(
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p.first + dx1, p.second + dy1,
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p.first + dx2, p.second + dy2,
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p.first + dx3, p.second + dy3,
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p.first + dx4, p.second + dy4,
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)
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}
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}
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/**
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* 拆分网格为细分网格，所有网格应该是相同边长的正方形
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* 根据相似矩形的原理，可以分别按比例得到每个细分网格的经纬度
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* @param gridCellList 原始网格数组
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* @param scale 拆分的系数，例如 2，表示将原有网格按边长的 1/2 拆分成 2 * 2 的4个网格
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* @param groupId 细分后的网格所属的网格组id
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* @return
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*/
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fun splitGrid(gridCellList: List<GridCell?>, scale: Int, groupId:Int): List<GridCell?> {
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if (scale <= 0) throw IllegalArgumentException("网格拆分的数量不能小于1")
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// 拆分系数为1，则表示不拆分
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if (scale == 1) return gridCellList
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if (gridCellList.isEmpty()) return emptyList()
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val newGridCellList = mutableListOf<GridCell>()
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// 根据函数[calGridVertex]生成的网格4个顶点坐标，以上北下南左西右东方向为标准
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// 计算首个网格中心坐标点分别和4个顶点的经纬度差值
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val p = gridCellList.find { it != null }!!
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// （通过近似平面坐标系的方式）根据单个原始网格的4个顶点坐标，分别确定以下三组坐标点之间的经纬度单位偏移量
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val p1 = p.point1Lon to p.point1Lat
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val p2 = p.point2Lon to p.point2Lat
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val p3 = p.point3Lon to p.point3Lat
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val p4 = p.point4Lon to p.point4Lat
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// p1、p3的经纬度单位差值
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val dx1 = (p3.first - p1.first) / scale.toBigDecimal()
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val dy1 = (p3.second - p1.second) / scale.toBigDecimal()
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// p1、p2的经纬度单位差值
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val dx2 = (p2.first - p1.first) / scale.toBigDecimal()
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val dy2 = (p2.second - p1.second) / scale.toBigDecimal()
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// p3、p4的经纬度单位差值
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val dx3 = (p4.first - p3.first) / scale.toBigDecimal()
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val dy3 = (p4.second - p3.second) / scale.toBigDecimal()
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// 中心点和p1的经纬度单位差值
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val dxC = (p.longitude - p1.first) / scale.toBigDecimal()
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val dyC = (p.latitude - p1.second) / scale.toBigDecimal()
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// 网格索引
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var cellIndex = 0
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// 对网格组内的所有网格进行网格细分
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gridCellList.forEach { g ->
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if (g == null) return@forEach
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// 网格行循环
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for (row in 0 until scale) {
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val newGridCell1 = GridCell()
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// 确定每一行首个细分网格的中心坐标和4个顶点坐标
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// 左上角顶点根据所在行数在原始网格顶点基础上增加偏移量
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newGridCell1.point1Lon = g.point1Lon + dx1 * row.toBigDecimal()
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newGridCell1.point1Lat = g.point1Lat + dy1 * row.toBigDecimal()
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// 左下角顶点根据所在行数在原始网格顶点基础上增加偏移量（比左上角顶点多一个偏移）
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newGridCell1.point3Lon = g.point1Lon + dx1 * (row + 1).toBigDecimal()
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newGridCell1.point3Lat = g.point1Lat + dy1 * (row + 1).toBigDecimal()
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// 右上角顶点在细分网格左上角的基础上增加相应的偏移量
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newGridCell1.point2Lon = newGridCell1.point1Lon + dx2
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newGridCell1.point2Lat = newGridCell1.point1Lat + dy2
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// 右下角顶点在细分网格左下角的基础上增加相应的偏移量
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newGridCell1.point4Lon = newGridCell1.point3Lon + dx3
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newGridCell1.point4Lat = newGridCell1.point3Lat + dy3
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// 中心点在细分网格左上角的基础上增加固定偏移量
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newGridCell1.longitude = newGridCell1.point1Lon + dxC
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newGridCell1.latitude = newGridCell1.point1Lat + dyC
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newGridCell1.groupId = groupId
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newGridCell1.cellIndex = ++cellIndex
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newGridCell1.fatherCellIndex = g.cellIndex
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// 加入结果集合
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newGridCellList.add(newGridCell1)
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// 网格列循环(从第2列开始)
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for (col in 1 until scale) {
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val newGridCell = GridCell()
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newGridCell.point1Lon = newGridCell1.point1Lon + dx2 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.point1Lat = newGridCell1.point1Lat + dy2 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.point2Lon = newGridCell1.point2Lon + dx2 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.point2Lat = newGridCell1.point2Lat + dy2 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.point3Lon = newGridCell1.point3Lon + dx3 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.point3Lat = newGridCell1.point3Lat + dy3 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.point4Lon = newGridCell1.point4Lon + dx3 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.point4Lat = newGridCell1.point4Lat + dy3 * col.toBigDecimal()
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newGridCell.longitude = newGridCell.point1Lon + dxC
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newGridCell.latitude = newGridCell.point1Lat + dyC
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|
newGridCell.groupId = groupId
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newGridCell.cellIndex = ++cellIndex
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newGridCell.fatherCellIndex = g.cellIndex
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newGridCellList.add(newGridCell)
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}
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}
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}
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return newGridCellList
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}
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}
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