最小二乘-矩阵运算
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using System.Collections.Generic;
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namespace kcsj.Models
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{
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public class LeastSquaresResult
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{
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public int ObservationCount { get; set; }
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public int UnknownCount { get; set; }
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public int Redundancy { get; set; }
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/// <summary>
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/// 单位权中误差
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/// </summary>
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public double Sigma0 { get; set; }
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/// <summary>
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/// 未知点平差高程
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/// </summary>
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public Dictionary<string, double> UnknownElevations { get; } = new();
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/// <summary>
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/// 所有点平差后高程,包括已知点和未知点
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/// </summary>
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public Dictionary<string, double> AdjustedElevations { get; } = new();
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/// <summary>
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/// 未知点高程中误差
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/// </summary>
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public Dictionary<string, double> UnknownElevationErrors { get; } = new();
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/// <summary>
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/// 每条观测的改正数 v
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/// </summary>
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public List<double> Residuals { get; } = new();
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/// <summary>
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/// 每条观测的平差后高差
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/// </summary>
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public List<double> AdjustedHeightDiffs { get; } = new();
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/// <summary>
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/// 每条观测的详细结果
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/// </summary>
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public List<ObservationAdjustmentResult> ObservationResults { get; } = new();
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}
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public class ObservationAdjustmentResult
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{
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public int Index { get; set; }
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public string FromPoint { get; set; } = "";
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public string ToPoint { get; set; } = "";
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public double ObservedHeightDiff { get; set; }
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public double Distance { get; set; }
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public double Weight { get; set; }
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/// <summary>
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/// 改正数 v
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/// </summary>
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public double Residual { get; set; }
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/// <summary>
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/// 平差后高差 h + v
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/// </summary>
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public double AdjustedHeightDiff { get; set; }
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}
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}
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@@ -0,0 +1,297 @@
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using System;
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using System.Collections.Generic;
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using System.Linq;
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using kcsj.Models;
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namespace kcsj.Services
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{
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public class DataCheckResult
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{
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public List<string> Errors { get; } = new();
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public List<string> Warnings { get; } = new();
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public List<string> Infos { get; } = new();
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public bool IsValid => Errors.Count == 0;
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public string ToLogText()
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{
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var lines = new List<string>();
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lines.Add("========== 数据检查结果 ==========");
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foreach (string info in Infos)
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{
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lines.Add("[信息] " + info);
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}
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foreach (string warning in Warnings)
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{
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lines.Add("[警告] " + warning);
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}
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foreach (string error in Errors)
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{
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lines.Add("[错误] " + error);
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}
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lines.Add(IsValid ? "数据检查通过。" : "数据检查未通过。");
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lines.Add("================================");
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return string.Join(Environment.NewLine, lines);
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}
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}
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public static class DataCheck
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{
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public static DataCheckResult Check(
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List<KnownPoint> knownPoints,
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List<Observation> observations)
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{
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var result = new DataCheckResult();
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if (knownPoints == null || knownPoints.Count == 0)
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{
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result.Errors.Add("未导入已知点数据。");
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}
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else
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{
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result.Infos.Add($"已知点数量:{knownPoints.Count}");
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}
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if (observations == null || observations.Count == 0)
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{
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result.Errors.Add("未导入观测数据。");
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|
}
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else
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{
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|
result.Infos.Add($"观测数据数量:{observations.Count}");
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}
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if (!result.IsValid)
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{
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return result;
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}
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CheckKnownPoints(knownPoints, result);
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CheckObservations(observations, result);
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CheckNetwork(knownPoints, observations, result);
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CheckRedundancy(knownPoints, observations, result);
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return result;
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}
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private static void CheckKnownPoints(
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List<KnownPoint> knownPoints,
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DataCheckResult result)
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{
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var names = new HashSet<string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
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for (int i = 0; i < knownPoints.Count; i++)
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{
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KnownPoint point = knownPoints[i];
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if (string.IsNullOrWhiteSpace(point.Name))
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{
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result.Errors.Add($"第 {i + 1} 个已知点点名为空。");
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continue;
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}
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string name = point.Name.Trim();
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if (!names.Add(name))
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{
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result.Errors.Add($"已知点点名重复:{name}");
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}
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if (double.IsNaN(point.Elevation) || double.IsInfinity(point.Elevation))
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{
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result.Errors.Add($"已知点 {name} 的高程不是有效数字。");
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}
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}
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}
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private static void CheckObservations(
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List<Observation> observations,
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DataCheckResult result)
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{
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var edges = new HashSet<string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
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for (int i = 0; i < observations.Count; i++)
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{
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Observation obs = observations[i];
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if (string.IsNullOrWhiteSpace(obs.FromPoint))
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|
{
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result.Errors.Add($"第 {i + 1} 条观测起点为空。");
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|
continue;
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}
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if (string.IsNullOrWhiteSpace(obs.ToPoint))
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{
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result.Errors.Add($"第 {i + 1} 条观测终点为空。");
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|
continue;
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|
}
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string from = obs.FromPoint.Trim();
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string to = obs.ToPoint.Trim();
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if (string.Equals(from, to, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
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{
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result.Errors.Add($"第 {i + 1} 条观测起点和终点相同:{from}");
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}
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if (double.IsNaN(obs.HeightDiff) || double.IsInfinity(obs.HeightDiff))
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{
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result.Errors.Add($"第 {i + 1} 条观测高差不是有效数字。");
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|
}
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||||||
|
if (double.IsNaN(obs.Distance) || double.IsInfinity(obs.Distance))
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|
{
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|
result.Errors.Add($"第 {i + 1} 条观测距离不是有效数字。");
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|
}
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else if (obs.Distance <= 0)
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|
{
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result.Errors.Add($"第 {i + 1} 条观测距离必须大于 0。");
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|
}
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string edge1 = from + "-" + to;
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string edge2 = to + "-" + from;
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if (edges.Contains(edge1) || edges.Contains(edge2))
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{
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result.Warnings.Add($"第 {i + 1} 条观测边可能重复:{from} - {to}");
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}
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else
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{
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edges.Add(edge1);
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}
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}
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}
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private static void CheckNetwork(
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List<KnownPoint> knownPoints,
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List<Observation> observations,
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DataCheckResult result)
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{
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if (!result.IsValid)
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{
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return;
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}
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var knownNames = new HashSet<string>(
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knownPoints.Select(p => p.Name.Trim()),
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StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
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var allNames = new HashSet<string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
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foreach (KnownPoint point in knownPoints)
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{
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allNames.Add(point.Name.Trim());
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|
}
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foreach (Observation obs in observations)
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|
{
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|
allNames.Add(obs.FromPoint.Trim());
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||||||
|
allNames.Add(obs.ToPoint.Trim());
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|
}
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||||||
|
var graph = new Dictionary<string, List<string>>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
|
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foreach (string name in allNames)
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|
{
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|
graph[name] = new List<string>();
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|
}
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foreach (Observation obs in observations)
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|
{
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|
string from = obs.FromPoint.Trim();
|
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|
string to = obs.ToPoint.Trim();
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|
graph[from].Add(to);
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|
graph[to].Add(from);
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}
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var visited = new HashSet<string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
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var queue = new Queue<string>();
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foreach (string knownName in knownNames)
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|
{
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|
if (graph.ContainsKey(knownName))
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|
{
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visited.Add(knownName);
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|
queue.Enqueue(knownName);
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}
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|
}
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while (queue.Count > 0)
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{
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string current = queue.Dequeue();
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foreach (string next in graph[current])
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|
{
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|
if (!visited.Contains(next))
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|
{
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||||||
|
visited.Add(next);
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|
queue.Enqueue(next);
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|
}
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|
}
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|
}
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foreach (string name in allNames)
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|
{
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|
if (!visited.Contains(name))
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|
{
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result.Errors.Add($"点 {name} 没有与任何已知点连通。");
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|
}
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}
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int unknownCount = allNames.Count(name => !knownNames.Contains(name));
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result.Infos.Add($"总点数:{allNames.Count}");
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|
result.Infos.Add($"未知点数:{unknownCount}");
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}
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private static void CheckRedundancy(
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List<KnownPoint> knownPoints,
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List<Observation> observations,
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DataCheckResult result)
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|
{
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|
if (!result.IsValid)
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|
{
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|
return;
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|
}
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|
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|
var knownNames = new HashSet<string>(
|
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|
knownPoints.Select(p => p.Name.Trim()),
|
||||||
|
StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
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|
|
||||||
|
var allNames = new HashSet<string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
|
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foreach (KnownPoint point in knownPoints)
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|
{
|
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|
allNames.Add(point.Name.Trim());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
foreach (Observation obs in observations)
|
||||||
|
{
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||||||
|
allNames.Add(obs.FromPoint.Trim());
|
||||||
|
allNames.Add(obs.ToPoint.Trim());
|
||||||
|
}
|
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|
|
||||||
|
int unknownCount = allNames.Count(name => !knownNames.Contains(name));
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|
int observationCount = observations.Count;
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|
int redundancy = observationCount - unknownCount;
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|
result.Infos.Add($"多余观测数:r = {observationCount} - {unknownCount} = {redundancy}");
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if (observationCount < unknownCount)
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|
{
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||||||
|
result.Errors.Add("观测数少于未知点数,无法平差。");
|
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|
}
|
||||||
|
else if (redundancy == 0)
|
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|
{
|
||||||
|
result.Warnings.Add("多余观测数为 0,无法进行精度评定。");
|
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|
}
|
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|
}
|
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|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,56 @@
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|
using System;
|
||||||
|
using System.Collections.Generic;
|
||||||
|
using System.Linq;
|
||||||
|
using kcsj.Models;
|
||||||
|
|
||||||
|
namespace kcsj.Services
|
||||||
|
{
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|
public static class DataStore
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{
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public static List<KnownPoint> KnownPoints { get; private set; } = new();
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||||||
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public static List<Observation> Observations { get; private set; } = new();
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||||||
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public static string DataSource { get; private set; } = "";
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|
public static bool HasData
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||||||
|
{
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||||||
|
get
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|
{
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||||||
|
return KnownPoints.Count > 0 && Observations.Count > 0;
|
||||||
|
}
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|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public static void SetData(
|
||||||
|
List<KnownPoint> knownPoints,
|
||||||
|
List<Observation> observations,
|
||||||
|
string dataSource)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (knownPoints == null || knownPoints.Count == 0)
|
||||||
|
{
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|
throw new ArgumentException("已知点数据为空,不能保存数据。");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (observations == null || observations.Count == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
throw new ArgumentException("观测数据为空,不能保存数据。");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
KnownPoints = knownPoints.ToList();
|
||||||
|
Observations = observations.ToList();
|
||||||
|
DataSource = dataSource;
|
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|
|
||||||
|
LogService.AddLog($"数据已更新,来源:{dataSource}");
|
||||||
|
LogService.AddLog($"已知点数量:{KnownPoints.Count}");
|
||||||
|
LogService.AddLog($"观测数据数量:{Observations.Count}");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public static void Clear()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
KnownPoints.Clear();
|
||||||
|
Observations.Clear();
|
||||||
|
DataSource = "";
|
||||||
|
|
||||||
|
LogService.AddLog("数据已清空。");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
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