计算MySQL中风向的平均值

Question

我在新行上每隔10秒就有一张带风向的表格(以及其他天气值).方向存储为度数:0 - 360.

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目的

这个平均值是什么意思？数据库每隔10秒存储一行信息.对于性能问题,我想将5天之前的数据汇总到每小时一(平均)线.

随着温度很容易实现:avg(temp)可以解决问题,因为温度不会在很多不同的值之间跳跃.

随着盛行风,获得这种"平均"要困难得多.

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以度为单位计算平均风向并不像使用聚合函数avg()那样简单,因为它是一个圆,例如:

dir1 = 10; dir2 = 350;
avg() = (10+350)/2 = 180;

哪个不准确; 它应该是:0或360.

因此,在我的脑海中,我的大学三角学课程认为,如果我将其转换为Radians,并计算x和y分量,我将能够重新计算平均方向.

在PHP中,$ w ['w']是存储在数据库中的方向.

while($w = $stmt->fetch()){
    $x += cos(deg2rad($w['w']));
    $y += sin(deg2rad($w['w']));     
}

$angle = atan2($y, $x);
$angle = 360 + round(rad2deg($angle));

这个公式是否正确？

如果这个公式是正确的; 理想情况下,我想获得MySQL的完整功能.我是这样做的; 但我发现很多()的......

(360 + degrees(atan2(sum(sin(radians(W))), sum(cos(radians(W))))))) AS angle

Answer 1

如果我们在圆上画出方向，我们会看到在这种情况下您所追求的“平均值”落在圆的较短部分（绿色部分）的一半上。较长线段的中点位于另一线段中点的对面。

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简单的(A+B)/2计算即可给出较长或较短线段的中点。如果它是较长的线段，则可以通过S1 = (S2+180) % 360其中S2是较长的线段（并且%是模运算符）找到较短的线段。

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现在剩下要做的就是确定何时获得较长的段以及何时获得较短的段，即每当 时ABS(B-A) > 180。

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将所有这些放在一起，计算结果为：

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( (A+B)/2 + IF( ABS(B-A) > 180, 180, 0 ) ) % 360\n

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这很可能比三角函数快得多。

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正如评论中提到的，如果两个方向彼此完全相反（例如 0\xc2\xb0 和 180\xc2\xb0），则“平均值”可能位于圆的任一侧（90\xc2\xb0 或270\xc2\xb0）。您只需决定选择哪一个即可。在这种情况下，上面的公式将选择 90\xc2\xb0。如果您想要 270\xc2\xb0，请将比较从 更改>为>=。

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