simgear/environment/metar.cxx

   1 // metar interface class
   2 //
   3 // Written by Melchior FRANZ, started December 2003.
   4 //
   5 // Copyright (C) 2003  Melchior FRANZ - mfranz@aon.at
   6 //
   7 // This program is free software; you can redistribute it and/or
   8 // modify it under the terms of the GNU General Public License as
   9 // published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  10 // License, or (at your option) any later version.
  11 //
  12 // This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  13 // WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15 // General Public License for more details.
  16 //
  17 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 // along with this program; if not, write to the Free Software
  19 // Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  20 //
  21 // $Id$
  22
  23 /**
  24  * @file metar.cxx
  25  * Interface for encoded Meteorological Aerodrome Reports (METAR).
  26  */
  27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  28 #  include <simgear_config.h>
  29 #endif
  30
  31 #include <string>
  32 #include <time.h>
  33 #include <cstring>
  34
  35 #include <simgear/io/sg_socket.hxx>
  36 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  37 #include <simgear/structure/exception.hxx>
  38
  39 #include "metar.hxx"
  40
  41 #define NaN SGMetarNaN
  42
  43 /**
  44  * The constructor takes a Metar string, or a four-letter ICAO code. In the
  45  * latter case the metar string is downloaded from
  46  * http://weather.noaa.gov/pub/data/observations/metar/stations/.
  47  * The constructor throws sg_io_exceptions on failure. The "METAR"
  48  * keyword has no effect (apart from incrementing the group counter
  49  * @a grpcount) and can be left away. A keyword "SPECI" is
  50  * likewise accepted.
  51  *
  52  * @param m     ICAO station id or metar string
  53  * @param proxy proxy host (optional; default: "")
  54  * @param port  proxy port (optional; default: "80")
  55  * @param auth  proxy authorization information (optional; default: "")
  56  *
  57  * @par Examples:
  58  * @code
  59  * SGMetar *m = new SGMetar("METAR KSFO 061656Z 19004KT 9SM SCT100 OVC200 08/03 A3013");
  60  * double t = m->getTemperature_F();
  61  * delete m;
  62  *
  63  * SGMetar n("KSFO", "proxy.provider.foo", "3128", "proxy-password");
  64  * double d = n.getDewpoint_C();
  65  * @endcode
  66  */
  67 SGMetar::SGMetar(const string& m, const string& proxy, const string& port,
  68                 const string& auth, const time_t time) :
  69         _grpcount(0),
  70         _x_proxy(false),
  71         _year(-1),
  72         _month(-1),
  73         _day(-1),
  74         _hour(-1),
  75         _minute(-1),
  76         _report_type(-1),
  77         _wind_dir(-1),
  78         _wind_speed(NaN),
  79         _gust_speed(NaN),
  80         _wind_range_from(-1),
  81         _wind_range_to(-1),
  82         _temp(NaN),
  83         _dewp(NaN),
  84         _pressure(NaN),
  85         _rain(false),
  86         _hail(false),
  87         _snow(false),
  88         _cavok(false)
  89 {
  90         if (m.length() == 4 && isalnum(m[0]) && isalnum(m[1]) && isalnum(m[2]) && isalnum(m[3])) {
  91                 for (int i = 0; i < 4; i++)
  92                         _icao[i] = toupper(m[i]);
  93                 _icao[4] = '\0';
  94                 _data = loadData(_icao, proxy, port, auth, time);
  95         } else {
  96                 _data = new char[m.length() + 2];       // make room for " \0"
  97                 strcpy(_data, m.c_str());
  98                 _url = _data;
  99         }
 100         normalizeData();
 101
 102         _m = _data;
 103         _icao[0] = '\0';
 104
 105         // NOAA preample
 106         if (!scanPreambleDate())
 107                 useCurrentDate();
 108         scanPreambleTime();
 109
 110         // METAR header
 111         scanType();
 112         if (!scanId() || !scanDate()) {
 113                 delete[] _data;
 114                 throw sg_io_exception("metar data bogus ", sg_location(_url));
 115         }
 116         scanModifier();
 117
 118         // base set
 119         scanWind();
 120         scanVariability();
 121         while (scanVisibility()) ;
 122         while (scanRwyVisRange()) ;
 123         while (scanWeather()) ;
 124         while (scanSkyCondition()) ;
 125         scanTemperature();
 126         scanPressure();
 127         while (scanSkyCondition()) ;
 128         while (scanRunwayReport()) ;
 129         scanWindShear();
 130
 131         // appendix
 132         while (scanColorState()) ;
 133         scanTrendForecast();
 134         while (scanRunwayReport()) ;
 135         scanRemainder();
 136         scanRemark();
 137
 138         if (_grpcount < 4) {
 139                 delete[] _data;
 140                 throw sg_io_exception("metar data incomplete ", sg_location(_url));
 141         }
 142
 143         _url = "";
 144 }
 145
 146
 147 /**
 148   * Clears lists and maps to discourage access after destruction.
 149   */
 150 SGMetar::~SGMetar()
 151 {
 152         _clouds.clear();
 153         _runways.clear();
 154         _weather.clear();
 155         delete[] _data;
 156 }
 157
 158
 159 void SGMetar::useCurrentDate()
 160 {
 161         struct tm now;
 162         time_t now_sec = time(0);
 163 #ifdef _WIN32
 164         now = *gmtime(&now_sec);
 165 #else
 166         gmtime_r(&now_sec, &now);
 167 #endif
 168         _year = now.tm_year + 1900;
 169         _month = now.tm_mon + 1;
 170 }
 171
 172
 173 /**
 174   * If called with "KSFO" loads data from
 175   * @code
 176   * http://weather.noaa.gov/pub/data/observations/metar/stations/KSFO.TXT.
 177   * @endcode
 178   * Throws sg_io_exception on failure. Gives up after waiting longer than 10 seconds.
 179   *
 180   * @param id four-letter ICAO Metar station code, e.g. "KSFO".
 181   * @param proxy proxy host (optional; default: "")
 182   * @param port  proxy port (optional; default: "80")
 183   * @param auth  proxy authorization information (optional; default: "")
 184   * @return pointer to Metar data string, allocated by new char[].
 185   * @see rfc2068.txt for proxy spec ("Proxy-Authorization")
 186   */
 187 char *SGMetar::loadData(const char *id, const string& proxy, const string& port,
 188                 const string& auth, time_t time)
 189 {
 190         const int buflen = 512;
 191         char buf[2 * buflen];
 192
 193         string host = proxy.empty() ? "weather.noaa.gov" : proxy;
 194         string path = "/pub/data/observations/metar/stations/";
 195
 196         path += string(id) + ".TXT";
 197         _url = "http://weather.noaa.gov" + path;
 198
 199         SGSocket *sock = new SGSocket(host, port.empty() ? "80" : port, "tcp");
 200         sock->set_timeout(10000);
 201         if (!sock->open(SG_IO_OUT)) {
 202                 delete sock;
 203                 throw sg_io_exception("cannot connect to ", sg_location(host));
 204         }
 205
 206         string get = "GET ";
 207         if (!proxy.empty())
 208                 get += "http://weather.noaa.gov";
 209
 210         sprintf(buf, "%ld", time);
 211         get += path + " HTTP/1.0\015\012X-Time: " + buf + "\015\012";
 212
 213         if (!auth.empty())
 214                 get += "Proxy-Authorization: " + auth + "\015\012";
 215
 216         get += "\015\012";
 217         sock->writestring(get.c_str());
 218
 219         int i;
 220
 221         // skip HTTP header
 222         while ((i = sock->readline(buf, buflen))) {
 223                 if (i <= 2 && isspace(buf[0]) && (!buf[1] || isspace(buf[1])))
 224                         break;
 225                 if (!strncmp(buf, "X-MetarProxy: ", 13))
 226                         _x_proxy = true;
 227         }
 228         if (i) {
 229                 i = sock->readline(buf, buflen);
 230                 if (i)
 231                         sock->readline(&buf[i], buflen);
 232         }
 233
 234         sock->close();
 235         delete sock;
 236
 237         char *b = buf;
 238         scanBoundary(&b);
 239         if (*b == '<')
 240                 throw sg_io_exception("no metar data available from ",
 241                                 sg_location(_url));
 242
 243         char *metar = new char[strlen(b) + 2];  // make room for " \0"
 244         strcpy(metar, b);
 245         return metar;
 246 }
 247
 248
 249 /**
 250   * Replace any number of subsequent spaces by just one space, and add
 251   * a trailing space. This makes scanning for things like "ALL RWY" easier.
 252   */
 253 void SGMetar::normalizeData()
 254 {
 255         char *src, *dest;
 256         for (src = dest = _data; (*dest++ = *src++); )
 257                 while (*src == ' ' && src[1] == ' ')
 258                         src++;
 259         for (dest--; isspace(*--dest); ) ;
 260         *++dest = ' ';
 261         *++dest = '\0';
 262 }
 263
 264
 265 // \d\d\d\d/\d\d/\d\d
 266 bool SGMetar::scanPreambleDate()
 267 {
 268         char *m = _m;
 269         int year, month, day;
 270         if (!scanNumber(&m, &year, 4))
 271                 return false;
 272         if (*m++ != '/')
 273                 return false;
 274         if (!scanNumber(&m, &month, 2))
 275                 return false;
 276         if (*m++ != '/')
 277                 return false;
 278         if (!scanNumber(&m, &day, 2))
 279                 return false;
 280         if (!scanBoundary(&m))
 281                 return false;
 282         _year = year;
 283         _month = month;
 284         _day = day;
 285         _m = m;
 286         return true;
 287 }
 288
 289
 290 // \d\d:\d\d
 291 bool SGMetar::scanPreambleTime()
 292 {
 293         char *m = _m;
 294         int hour, minute;
 295         if (!scanNumber(&m, &hour, 2))
 296                 return false;
 297         if (*m++ != ':')
 298                 return false;
 299         if (!scanNumber(&m, &minute, 2))
 300                 return false;
 301         if (!scanBoundary(&m))
 302                 return false;
 303         _hour = hour;
 304         _minute = minute;
 305         _m = m;
 306         return true;
 307 }
 308
 309
 310 // (METAR|SPECI)
 311 bool SGMetar::scanType()
 312 {
 313         if (strncmp(_m, "METAR ", 6) && strncmp(_m, "SPECI ", 6))
 314                 return false;
 315         _m += 6;
 316         _grpcount++;
 317         return true;
 318 }
 319
 320
 321 // [A-Z]{4}
 322 bool SGMetar::scanId()
 323 {
 324         char *m = _m;
 325         for (int i = 0; i < 4; m++, i++)
 326                 if (!(isalpha(*m) || isdigit(*m)))
 327                         return false;
 328         if (!scanBoundary(&m))
 329                 return false;
 330         strncpy(_icao, _m, 4);
 331         _icao[4] = '\0';
 332         _m = m;
 333         _grpcount++;
 334         return true;
 335 }
 336
 337
 338 // \d{6}Z
 339 bool SGMetar::scanDate()
 340 {
 341         char *m = _m;
 342         int day, hour, minute;
 343         if (!scanNumber(&m, &day, 2))
 344                 return false;
 345         if (!scanNumber(&m, &hour, 2))
 346                 return false;
 347         if (!scanNumber(&m, &minute, 2))
 348                 return false;
 349         if (*m++ != 'Z')
 350                 return false;
 351         if (!scanBoundary(&m))
 352                 return false;
 353         _day = day;
 354         _hour = hour;
 355         _minute = minute;
 356         _m = m;
 357         _grpcount++;
 358         return true;
 359 }
 360
 361
 362 // (NIL|AUTO|COR|RTD)
 363 bool SGMetar::scanModifier()
 364 {
 365         char *m = _m;
 366         int type;
 367         if (!strncmp(m, "NIL", 3)) {
 368                 _m += strlen(_m);
 369                 return true;
 370         }
 371         if (!strncmp(m, "AUTO", 4))                     // automatically generated
 372                 m += 4, type = AUTO;
 373         else if (!strncmp(m, "COR", 3))                 // manually corrected
 374                 m += 3, type = COR;
 375         else if (!strncmp(m, "RTD", 3))                 // routine delayed
 376                 m += 3, type = RTD;
 377         else
 378                 return false;
 379         if (!scanBoundary(&m))
 380                 return false;
 381         _report_type = type;
 382         _m = m;
 383         _grpcount++;
 384         return true;
 385 }
 386
 387
 388 // (\d{3}|VRB)\d{1,3}(G\d{2,3})?(KT|KMH|MPS)
 389 bool SGMetar::scanWind()
 390 {
 391         char *m = _m;
 392         int dir;
 393         if (!strncmp(m, "VRB", 3))
 394                 m += 3, dir = -1;
 395         else if (!scanNumber(&m, &dir, 3))
 396                 return false;
 397
 398         int i;
 399         if (!scanNumber(&m, &i, 2, 3))
 400                 return false;
 401         double speed = i;
 402
 403         double gust = NaN;
 404         if (*m == 'G') {
 405                 m++;
 406                 if (!scanNumber(&m, &i, 2, 3))
 407                         return false;
 408                 gust = i;
 409         }
 410         double factor;
 411         if (!strncmp(m, "KT", 2))
 412                 m += 2, factor = SG_KT_TO_MPS;
 413         else if (!strncmp(m, "KMH", 3))
 414                 m += 3, factor = SG_KMH_TO_MPS;
 415         else if (!strncmp(m, "KPH", 3))         // ??
 416                 m += 3, factor = SG_KMH_TO_MPS;
 417         else if (!strncmp(m, "MPS", 3))
 418                 m += 3, factor = 1.0;
 419         else
 420                 return false;
 421         if (!scanBoundary(&m))
 422                 return false;
 423         _m = m;
 424         _wind_dir = dir;
 425         _wind_speed = speed * factor;
 426         if (gust != NaN)
 427                 _gust_speed = gust * factor;
 428         _grpcount++;
 429         return true;
 430 }
 431
 432
 433 // \d{3}V\d{3}
 434 bool SGMetar::scanVariability()
 435 {
 436         char *m = _m;
 437         int from, to;
 438         if (!scanNumber(&m, &from, 3))
 439                 return false;
 440         if (*m++ != 'V')
 441                 return false;
 442         if (!scanNumber(&m, &to, 3))
 443                 return false;
 444         if (!scanBoundary(&m))
 445                 return false;
 446         _m = m;
 447         _wind_range_from = from;
 448         _wind_range_to = to;
 449         _grpcount++;
 450         return true;
 451 }
 452
 453
 454 bool SGMetar::scanVisibility()
 455 // TODO: if only directed vis are given, do still set min/max
 456 {
 457         if (!strncmp(_m, "//// ", 5)) {         // spec compliant?
 458                 _m += 5;
 459                 _grpcount++;
 460                 return true;
 461         }
 462
 463         char *m = _m;
 464         double distance;
 465         int i, dir = -1;
 466         int modifier = SGMetarVisibility::EQUALS;
 467 // \d{4}(N|NE|E|SE|S|SW|W|NW)?
 468         if (scanNumber(&m, &i, 4)) {
 469                 if( strncmp( m, "NDV",3 ) == 0 ) {
 470                         m+=3; // tolerate NDV (no directional validation)
 471                 } else if (*m == 'E') {
 472                         m++, dir = 90;
 473                 } else if (*m == 'W') {
 474                         m++, dir = 270;
 475                 } else if (*m == 'N') {
 476                         m++;
 477                         if (*m == 'E')
 478                                 m++, dir = 45;
 479                         else if (*m == 'W')
 480                                 m++, dir = 315;
 481                         else
 482                                 dir = 0;
 483                 } else if (*m == 'S') {
 484                         m++;
 485                         if (*m == 'E')
 486                                 m++, dir = 135;
 487                         else if (*m == 'W')
 488                                 m++, dir = 225;
 489                         else
 490                                 dir = 180;
 491                 }
 492                 if (i == 0)
 493                         i = 50, modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 494                 else if (i == 9999)
 495                         i++, modifier = SGMetarVisibility::GREATER_THAN;
 496                 distance = i;
 497         } else {
 498 // M?(\d{1,2}|\d{1,2}/\d{1,2}|\d{1,2} \d{1,2}/\d{1,2})(SM|KM)
 499                 if (*m == 'M')
 500                         m++, modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 501
 502                 if (!scanNumber(&m, &i, 1, 2))
 503                         return false;
 504                 distance = i;
 505
 506                 if (*m == '/') {
 507                         m++;
 508                         if (!scanNumber(&m, &i, 1, 2))
 509                                 return false;
 510                         distance /= i;
 511                 } else if (*m == ' ') {
 512                         m++;
 513                         int denom;
 514                         if (!scanNumber(&m, &i, 1, 2))
 515                                 return false;
 516                         if (*m++ != '/')
 517                                 return false;
 518                         if (!scanNumber(&m, &denom, 1, 2))
 519                                 return false;
 520                         distance += (double)i / denom;
 521                 }
 522
 523                 if (!strncmp(m, "SM", 2))
 524                         distance *= SG_SM_TO_METER, m += 2;
 525                 else if (!strncmp(m, "KM", 2))
 526                         distance *= 1000, m += 2;
 527                 else
 528                         return false;
 529         }
 530         if (!scanBoundary(&m))
 531                 return false;
 532
 533         SGMetarVisibility *v;
 534         if (dir != -1)
 535                 v = &_dir_visibility[dir / 45];
 536         else if (_min_visibility._distance == NaN)
 537                 v = &_min_visibility;
 538         else
 539                 v = &_max_visibility;
 540
 541         v->_distance = distance;
 542         v->_modifier = modifier;
 543         v->_direction = dir;
 544         _m = m;
 545         _grpcount++;
 546         return true;
 547 }
 548
 549
 550 // R\d\d[LCR]?/([PM]?\d{4}V)?[PM]?\d{4}(FT)?[DNU]?
 551 bool SGMetar::scanRwyVisRange()
 552 {
 553         char *m = _m;
 554         int i;
 555         SGMetarRunway r;
 556         if (*m++ != 'R')
 557                 return false;
 558         if (!scanNumber(&m, &i, 2))
 559                 return false;
 560         if (*m == 'L' || *m == 'C' || *m == 'R')
 561                 m++;
 562
 563         char id[4];
 564         strncpy(id, _m + 1, i = m - _m - 1);
 565         id[i] = '\0';
 566
 567         if (*m++ != '/')
 568                 return false;
 569
 570         int from, to;
 571         if (*m == 'P')
 572                 m++, r._min_visibility._modifier = SGMetarVisibility::GREATER_THAN;
 573         else if (*m == 'M')
 574                 m++, r._min_visibility._modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 575         if (!scanNumber(&m, &from, 4))
 576                 return false;
 577         if (*m == 'V') {
 578                 m++;
 579                 if (*m == 'P')
 580                         m++, r._max_visibility._modifier = SGMetarVisibility::GREATER_THAN;
 581                 else if (*m == 'M')
 582                         m++, r._max_visibility._modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 583                 if (!scanNumber(&m, &to, 4))
 584                         return false;
 585         } else
 586                 to = from;
 587
 588         if (!strncmp(m, "FT", 2)) {
 589                 from = int(from * SG_FEET_TO_METER);
 590                 to = int(to * SG_FEET_TO_METER);
 591                 m += 2;
 592         }
 593         r._min_visibility._distance = from;
 594         r._max_visibility._distance = to;
 595
 596         if (*m == '/')                                  // this is not in the spec!
 597                 *m++;
 598         if (*m == 'D')
 599                 m++, r._min_visibility._tendency = SGMetarVisibility::DECREASING;
 600         else if (*m == 'N')
 601                 m++, r._min_visibility._tendency = SGMetarVisibility::STABLE;
 602         else if (*m == 'U')
 603                 m++, r._min_visibility._tendency = SGMetarVisibility::INCREASING;
 604
 605         if (!scanBoundary(&m))
 606                 return false;
 607         _m = m;
 608
 609         _runways[id]._min_visibility = r._min_visibility;
 610         _runways[id]._max_visibility = r._max_visibility;
 611         _grpcount++;
 612         return true;
 613 }
 614
 615
 616 static const struct Token special[] = {
 617         { "NSW",  "no significant weather" },
 618         { "VCSH", "showers in the vicinity" },
 619         { "VCTS", "thunderstorm in the vicinity" },
 620         { 0, 0 }
 621 };
 622
 623
 624 static const struct Token description[] = {
 625         { "SH", "showers of" },
 626         { "TS", "thunderstorm with" },
 627         { "BC", "patches of" },
 628         { "BL", "blowing" },
 629         { "DR", "low drifting" },
 630         { "FZ", "freezing" },
 631         { "MI", "shallow" },
 632         { "PR", "partial" },
 633         { 0, 0 }
 634 };
 635
 636
 637 static const struct Token phenomenon[] = {
 638         { "DZ",   "drizzle" },
 639         { "GR",   "hail" },
 640         { "GS",   "small hail and/or snow pellets" },
 641         { "IC",   "ice crystals" },
 642         { "PE",   "ice pellets" },
 643         { "RA",   "rain" },
 644         { "SG",   "snow grains" },
 645         { "SN",   "snow" },
 646         { "UP",   "unknown precipitation" },
 647         { "BR",   "mist" },
 648         { "DU",   "widespread dust" },
 649         { "FG",   "fog" },
 650         { "FGBR", "fog bank" },
 651         { "FU",   "smoke" },
 652         { "HZ",   "haze" },
 653         { "PY",   "spray" },
 654         { "SA",   "sand" },
 655         { "VA",   "volcanic ash" },
 656         { "DS",   "duststorm" },
 657         { "FC",   "funnel cloud/tornado waterspout" },
 658         { "PO",   "well-developed dust/sand whirls" },
 659         { "SQ",   "squalls" },
 660         { "SS",   "sandstorm" },
 661         { "UP",   "unknown" },  // ... due to failed automatic acquisition
 662         { 0, 0 }
 663 };
 664
 665
 666 // (+|-|VC)?(NSW|MI|PR|BC|DR|BL|SH|TS|FZ)?((DZ|RA|SN|SG|IC|PE|GR|GS|UP){0,3})(BR|FG|FU|VA|DU|SA|HZ|PY|PO|SQ|FC|SS|DS){0,3}
 667 bool SGMetar::scanWeather()
 668 {
 669         char *m = _m;
 670         string weather;
 671         const struct Token *a;
 672         if ((a = scanToken(&m, special))) {
 673                 if (!scanBoundary(&m))
 674                         return false;
 675                 _weather.push_back(a->text);
 676                 _m = m;
 677                 return true;
 678         }
 679
 680         string pre, post;
 681         int intensity = 0;
 682         if (*m == '-')
 683                 m++, pre = "light ", intensity = 1;
 684         else if (*m == '+')
 685                 m++, pre = "heavy ", intensity = 3;
 686         else if (!strncmp(m, "VC", 2))
 687                 m += 2, post = "in the vicinity ";
 688         else
 689                 pre = "moderate ", intensity = 2;
 690
 691         int i;
 692         for (i = 0; i < 3; i++) {
 693                 if (!(a = scanToken(&m, description)))
 694                         break;
 695                 weather += string(a->text) + " ";
 696         }
 697         for (i = 0; i < 3; i++) {
 698                 if (!(a = scanToken(&m, phenomenon)))
 699                         break;
 700                 weather += string(a->text) + " ";
 701                 if (!strcmp(a->id, "RA"))
 702                         _rain = intensity;
 703                 else if (!strcmp(a->id, "HA"))
 704                         _hail = intensity;
 705                 else if (!strcmp(a->id, "SN"))
 706                         _snow = intensity;
 707         }
 708         if (!weather.length())
 709                 return false;
 710         if (!scanBoundary(&m))
 711                 return false;
 712         _m = m;
 713         weather = pre + weather + post;
 714         weather.erase(weather.length() - 1);
 715         _weather.push_back(weather);
 716         _grpcount++;
 717         return true;
 718 }
 719
 720
 721 static const struct Token cloud_types[] = {
 722         { "AC",    "altocumulus" },
 723         { "ACC",   "altocumulus castellanus" },
 724         { "ACSL",  "altocumulus standing lenticular" },
 725         { "AS",    "altostratus" },
 726         { "CB",    "cumulonimbus" },
 727         { "CBMAM", "cumulonimbus mammatus" },
 728         { "CC",    "cirrocumulus" },
 729         { "CCSL",  "cirrocumulus standing lenticular" },
 730         { "CI",    "cirrus" },
 731         { "CS",    "cirrostratus" },
 732         { "CU",    "cumulus" },
 733         { "CUFRA", "cumulus fractus" },
 734         { "NS",    "nimbostratus" },
 735         { "SAC",   "stratoaltocumulus" },               // guessed
 736         { "SC",    "stratocumulus" },
 737         { "SCSL",  "stratocumulus standing lenticular" },
 738         { "ST",    "stratus" },
 739         { "STFRA", "stratus fractus" },
 740         { "TCU",   "towering cumulus" },
 741         { 0, 0 }
 742 };
 743
 744
 745 // (FEW|SCT|BKN|OVC|SKC|CLR|CAVOK|VV)([0-9]{3}|///)?[:cloud_type:]?
 746 bool SGMetar::scanSkyCondition()
 747 {
 748         char *m = _m;
 749         int i;
 750         SGMetarCloud cl;
 751
 752         if (!strncmp(m, "//////", 6)) {
 753                 m += 6;
 754                 if (!scanBoundary(&m))
 755                         return false;
 756                 _m = m;
 757                 return true;
 758         }
 759
 760         if (!strncmp(m, "CLR", i = 3)                           // clear
 761                         || !strncmp(m, "SKC", i = 3)            // sky clear
 762                         || !strncmp(m, "NSC", i = 3)            // no significant clouds
 763                         || !strncmp(m, "CAVOK", i = 5)) {       // ceiling and visibility OK (implies 9999)
 764                 m += i;
 765                 if (!scanBoundary(&m))
 766                         return false;
 767
 768                 if (i == 3) {
 769                         cl._coverage = 0;
 770                         _clouds.push_back(cl);
 771                 } else {
 772                         _cavok = true;
 773                 }
 774                 _m = m;
 775                 return true;
 776         }
 777
 778         if (!strncmp(m, "VV", i = 2))                           // vertical visibility
 779                 ;
 780         else if (!strncmp(m, "FEW", i = 3))
 781                 cl._coverage = 1;
 782         else if (!strncmp(m, "SCT", i = 3))
 783                 cl._coverage = 2;
 784         else if (!strncmp(m, "BKN", i = 3))
 785                 cl._coverage = 3;
 786         else if (!strncmp(m, "OVC", i = 3))
 787                 cl._coverage = 4;
 788         else
 789                 return false;
 790         m += i;
 791
 792         if (!strncmp(m, "///", 3))      // vis not measurable (e.g. because of heavy snowing)
 793                 m += 3, i = -1;
 794         else if (scanBoundary(&m)) {
 795                 _m = m;
 796                 return true;                            // ignore single OVC/BKN/...
 797         } else if (!scanNumber(&m, &i, 3))
 798                 i = -1;
 799
 800         if (cl._coverage == -1) {
 801                 if (!scanBoundary(&m))
 802                         return false;
 803                 if (i == -1)                    // 'VV///'
 804                         _vert_visibility._modifier = SGMetarVisibility::NOGO;
 805                 else
 806                         _vert_visibility._distance = i * 100 * SG_FEET_TO_METER;
 807                 _m = m;
 808                 return true;
 809         }
 810
 811         if (i != -1)
 812                 cl._altitude = i * 100 * SG_FEET_TO_METER;
 813
 814         const struct Token *a;
 815         if ((a = scanToken(&m, cloud_types))) {
 816                 cl._type = a->id;
 817                 cl._type_long = a->text;
 818         }
 819         if (!scanBoundary(&m))
 820                 return false;
 821         _clouds.push_back(cl);
 822         _m = m;
 823         _grpcount++;
 824         return true;
 825 }
 826
 827
 828 // M?[0-9]{2}/(M?[0-9]{2})?            (spec)
 829 // (M?[0-9]{2}|XX)/(M?[0-9]{2}|XX)?    (Namibia)
 830 bool SGMetar::scanTemperature()
 831 {
 832         char *m = _m;
 833         int sign = 1, temp, dew;
 834         if (!strncmp(m, "XX/XX", 5)) {          // not spec compliant!
 835                 _m += 5;
 836                 return scanBoundary(&_m);
 837         }
 838
 839         if (*m == 'M')
 840                 m++, sign = -1;
 841         if (!scanNumber(&m, &temp, 2))
 842                 return false;
 843         temp *= sign;
 844
 845         if (*m++ != '/')
 846                 return false;
 847         if (!scanBoundary(&m)) {
 848                 if (!strncmp(m, "XX", 2))       // not spec compliant!
 849                         m += 2, sign = 0, dew = temp;
 850                 else {
 851                         sign = 1;
 852                         if (*m == 'M')
 853                                 m++, sign = -1;
 854                         if (!scanNumber(&m, &dew, 2))
 855                                 return false;
 856                 }
 857                 if (!scanBoundary(&m))
 858                         return false;
 859                 if (sign)
 860                         _dewp = sign * dew;
 861         }
 862         _temp = temp;
 863         _m = m;
 864         _grpcount++;
 865         return true;
 866 }
 867
 868
 869 double SGMetar::getRelHumidity() const
 870 {
 871         if (_temp == NaN || _dewp == NaN)
 872                 return NaN;
 873         double dewp = pow(10.0, 7.5 * _dewp / (237.7 + _dewp));
 874         double temp = pow(10.0, 7.5 * _temp / (237.7 + _temp));
 875         return dewp * 100 / temp;
 876 }
 877
 878
 879 // [AQ]\d{4}             (spec)
 880 // [AQ]\d{2}(\d{2}|//)   (Namibia)
 881 bool SGMetar::scanPressure()
 882 {
 883         char *m = _m;
 884         double factor;
 885         int press, i;
 886
 887         if (*m == 'A')
 888                 factor = SG_INHG_TO_PA / 100;
 889         else if (*m == 'Q')
 890                 factor = 100;
 891         else
 892                 return false;
 893         m++;
 894         if (!scanNumber(&m, &press, 2))
 895                 return false;
 896         press *= 100;
 897         if (!strncmp(m, "//", 2))       // not spec compliant!
 898                 m += 2;
 899         else if (scanNumber(&m, &i, 2))
 900                 press += i;
 901         else
 902                 return false;
 903         if (!scanBoundary(&m))
 904                 return false;
 905         _pressure = press * factor;
 906         _m = m;
 907         _grpcount++;
 908         return true;
 909 }
 910
 911
 912 static const char *runway_deposit[] = {
 913         "clear and dry",
 914         "damp",
 915         "wet or puddles",
 916         "frost",
 917         "dry snow",
 918         "wet snow",
 919         "slush",
 920         "ice",
 921         "compacted snow",
 922         "frozen ridges"
 923 };
 924
 925
 926 static const char *runway_deposit_extent[] = {
 927         0, "1-10%", "11-25%", 0, 0, "26-50%", 0, 0, 0, "51-100%"
 928 };
 929
 930
 931 static const char *runway_friction[] = {
 932         0,
 933         "poor braking action",
 934         "poor/medium braking action",
 935         "medium braking action",
 936         "medium/good braking action",
 937         "good braking action",
 938         0, 0, 0,
 939         "friction: unreliable measurement"
 940 };
 941
 942
 943 // \d\d(CLRD|[\d/]{4})(\d\d|//)
 944 bool SGMetar::scanRunwayReport()
 945 {
 946         char *m = _m;
 947         int i;
 948         char id[4];
 949         SGMetarRunway r;
 950
 951         if (!scanNumber(&m, &i, 2))
 952                 return false;
 953         if (i == 88)
 954                 strcpy(id, "ALL");
 955         else if (i == 99)
 956                 strcpy(id, "REP");              // repetition of previous report
 957         else if (i >= 50) {
 958                 i -= 50;
 959                 id[0] = i / 10 + '0', id[1] = i % 10 + '0', id[2] = 'R', id[3] = '\0';
 960         } else
 961                 id[0] = i / 10 + '0', id[1] = i % 10 + '0', id[2] = '\0';
 962
 963         if (!strncmp(m, "CLRD", 4)) {
 964                 m += 4;                                                 // runway cleared
 965                 r._deposit_string = "cleared";
 966         } else {
 967                 if (scanNumber(&m, &i, 1)) {
 968                         r._deposit = i;
 969                         r._deposit_string = runway_deposit[i];
 970                 } else if (*m == '/')
 971                         m++;
 972                 else
 973                         return false;
 974
 975                 if (*m == '1' || *m == '2' || *m == '5' || *m == '9') { // extent of deposit
 976                         r._extent = *m - '0';
 977                         r._extent_string = runway_deposit_extent[*m - '0'];
 978                 } else if (*m != '/')
 979                         return false;
 980
 981                 m++;
 982                 i = -1;
 983                 if (!strncmp(m, "//", 2))
 984                         m += 2;
 985                 else if (!scanNumber(&m, &i, 2))
 986                         return false;
 987
 988                 if (i == 0)
 989                         r._depth = 0.0005;                              // < 1 mm deep (let's say 0.5 :-)
 990                 else if (i > 0 && i <= 90)
 991                         r._depth = i / 1000.0;                          // i mm deep
 992                 else if (i >= 92 && i <= 98)
 993                         r._depth = (i - 90) / 20.0;
 994                 else if (i == 99)
 995                         r._comment = "runway not in use";
 996                 else if (i == -1)                                       // no depth given ("//")
 997                         ;
 998                 else
 999                         return false;
1000         }
1001         i = -1;
1002         if (m[0] == '/' && m[1] == '/')
1003                 m += 2;
1004         else if (!scanNumber(&m, &i, 2))
1005                 return false;
1006         if (i >= 1 && i < 90) {
1007                 r._friction = i / 100.0;
1008         } else if ((i >= 91 && i <= 95) || i == 99) {
1009                 r._friction_string = runway_friction[i - 90];
1010         }
1011         if (!scanBoundary(&m))
1012                 return false;
1013
1014         _runways[id]._deposit = r._deposit;
1015         _runways[id]._deposit_string = r._deposit_string;
1016         _runways[id]._extent = r._extent;
1017         _runways[id]._extent_string = r._extent_string;
1018         _runways[id]._depth = r._depth;
1019         _runways[id]._friction = r._friction;
1020         _runways[id]._friction_string = r._friction_string;
1021         _runways[id]._comment = r._comment;
1022         _m = m;
1023         _grpcount++;
1024         return true;
1025 }
1026
1027
1028 // WS (ALL RWYS?|RWY ?\d\d[LCR]?)?
1029 bool SGMetar::scanWindShear()
1030 {
1031         char *m = _m;
1032         if (strncmp(m, "WS", 2))
1033                 return false;
1034         m += 2;
1035         if (!scanBoundary(&m))
1036                 return false;
1037
1038         if (!strncmp(m, "ALL", 3)) {
1039                 m += 3;
1040                 if (!scanBoundary(&m))
1041                         return false;
1042                 if (strncmp(m, "RWY", 3))
1043                         return false;
1044                 m += 3;
1045                 if (*m == 'S')
1046                         m++;
1047                 if (!scanBoundary(&m))
1048                         return false;
1049                 _runways["ALL"]._wind_shear = true;
1050                 _m = m;
1051                 return true;
1052         }
1053
1054         char id[4], *mm;
1055         int i, cnt;
1056         for (cnt = 0;; cnt++) {                 // ??
1057                 if (strncmp(m, "RWY", 3))
1058                         break;
1059                 m += 3;
1060                 scanBoundary(&m);
1061                 mm = m;
1062                 if (!scanNumber(&m, &i, 2))
1063                         return false;
1064                 if (*m == 'L' || *m == 'C' || *m == 'R')
1065                         m++;
1066                 strncpy(id, mm, i = m - mm);
1067                 id[i] = '\0';
1068                 if (!scanBoundary(&m))
1069                         return false;
1070                 _runways[id]._wind_shear = true;
1071         }
1072         if (!cnt)
1073                 _runways["ALL"]._wind_shear = true;
1074         _m = m;
1075         return true;
1076 }
1077
1078
1079 bool SGMetar::scanTrendForecast()
1080 {
1081         char *m = _m;
1082         if (strncmp(m, "NOSIG", 5))
1083                 return false;
1084
1085         m += 5;
1086         if (!scanBoundary(&m))
1087                 return false;
1088         _m = m;
1089         return true;
1090 }
1091
1092
1093 // (BLU|WHT|GRN|YLO|AMB|RED)
1094 static const struct Token colors[] = {
1095         { "BLU", "Blue" },      // 2500 ft,  8.0 km
1096         { "WHT", "White" },     // 1500 ft,  5.0 km
1097         { "GRN", "Green" },     //  700 ft,  3.7 km
1098         { "YLO", "Yellow" },    //  300 ft,  1.6 km
1099         { "AMB", "Amber" },     //  200 ft,  0.8 km
1100         { "RED", "Red" },       // <200 ft, <0.8 km
1101         { 0, 0 }
1102 };
1103
1104
1105 bool SGMetar::scanColorState()
1106 {
1107         char *m = _m;
1108         const struct Token *a;
1109         if (!(a = scanToken(&m, colors)))
1110                 return false;
1111         if (!scanBoundary(&m))
1112                 return false;
1113         //printf(Y"Code %s\n"N, a->text);
1114         _m = m;
1115         return true;
1116 }
1117
1118
1119 bool SGMetar::scanRemark()
1120 {
1121         if (strncmp(_m, "RMK", 3))
1122                 return false;
1123         _m += 3;
1124         if (!scanBoundary(&_m))
1125                 return false;
1126
1127         while (*_m) {
1128                 if (!scanRunwayReport()) {
1129                         while (*_m && !isspace(*_m))
1130                                 _m++;
1131                         scanBoundary(&_m);
1132                 }
1133         }
1134         return true;
1135 }
1136
1137
1138 bool SGMetar::scanRemainder()
1139 {
1140         char *m = _m;
1141         if (!(strncmp(m, "NOSIG", 5))) {
1142                 m += 5;
1143                 if (scanBoundary(&m))
1144                         _m = m; //_comment.push_back("No significant tendency");
1145         }
1146
1147         if (!scanBoundary(&m))
1148                 return false;
1149         _m = m;
1150         return true;
1151 }
1152
1153
1154 bool SGMetar::scanBoundary(char **s)
1155 {
1156         if (**s && !isspace(**s))
1157                 return false;
1158         while (isspace(**s))
1159                 (*s)++;
1160         return true;
1161 }
1162
1163
1164 int SGMetar::scanNumber(char **src, int *num, int min, int max)
1165 {
1166         int i;
1167         char *s = *src;
1168         *num = 0;
1169         for (i = 0; i < min; i++) {
1170                 if (!isdigit(*s))
1171                         return 0;
1172                 else
1173                         *num = *num * 10 + *s++ - '0';
1174         }
1175         for (; i < max && isdigit(*s); i++)
1176                 *num = *num * 10 + *s++ - '0';
1177         *src = s;
1178         return i;
1179 }
1180
1181
1182 // find longest match of str in list
1183 const struct Token *SGMetar::scanToken(char **str, const struct Token *list)
1184 {
1185         const struct Token *longest = 0;
1186         int maxlen = 0, len;
1187         const char *s;
1188         for (int i = 0; (s = list[i].id); i++) {
1189                 len = strlen(s);
1190                 if (!strncmp(s, *str, len) && len > maxlen) {
1191                         maxlen = len;
1192                         longest = &list[i];
1193                 }
1194         }
1195         *str += maxlen;
1196         return longest;
1197 }
1198
1199
1200 void SGMetarCloud::set(double alt, int cov)
1201 {
1202         _altitude = alt;
1203         if (cov != -1)
1204                 _coverage = cov;
1205 }
1206
1207
1208 void SGMetarVisibility::set(double dist, int dir, int mod, int tend)
1209 {
1210         _distance = dist;
1211         if (dir != -1)
1212                 _direction = dir;
1213         if (mod != -1)
1214                 _modifier = mod;
1215         if (tend != 1)
1216                 _tendency = tend;
1217 }
1218
1219 #undef NaN