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
  34 #include <simgear/io/sg_socket.hxx>
  35 #include <simgear/debug/logstream.hxx>
  36 #include <simgear/structure/exception.hxx>
  37
  38 #include "metar.hxx"
  39
  40 #define NaN SGMetarNaN
  41
  42 /**
  43  * The constructor takes a Metar string, or a four-letter ICAO code. In the
  44  * latter case the metar string is downloaded from
  45  * http://weather.noaa.gov/pub/data/observations/metar/stations/.
  46  * The constructor throws sg_io_exceptions on failure. The "METAR"
  47  * keyword has no effect (apart from incrementing the group counter
  48  * @a grpcount) and can be left away. A keyword "SPECI" is
  49  * likewise accepted.
  50  *
  51  * @param m     ICAO station id or metar string
  52  * @param proxy proxy host (optional; default: "")
  53  * @param port  proxy port (optional; default: "80")
  54  * @param auth  proxy authorization information (optional; default: "")
  55  *
  56  * @par Examples:
  57  * @code
  58  * SGMetar *m = new SGMetar("METAR KSFO 061656Z 19004KT 9SM SCT100 OVC200 08/03 A3013");
  59  * double t = m->getTemperature_F();
  60  * delete m;
  61  *
  62  * SGMetar n("KSFO", "proxy.provider.foo", "3128", "proxy-password");
  63  * double d = n.getDewpoint_C();
  64  * @endcode
  65  */
  66 SGMetar::SGMetar(const string& m, const string& proxy, const string& port,
  67                 const string& auth, const time_t time) :
  68         _grpcount(0),
  69         _x_proxy(false),
  70         _year(-1),
  71         _month(-1),
  72         _day(-1),
  73         _hour(-1),
  74         _minute(-1),
  75         _report_type(-1),
  76         _wind_dir(-1),
  77         _wind_speed(NaN),
  78         _gust_speed(NaN),
  79         _wind_range_from(-1),
  80         _wind_range_to(-1),
  81         _temp(NaN),
  82         _dewp(NaN),
  83         _pressure(NaN),
  84         _rain(false),
  85         _hail(false),
  86         _snow(false),
  87         _cavok(false)
  88 {
  89         if (m.length() == 4 && isalnum(m[0]) && isalnum(m[1]) && isalnum(m[2]) && isalnum(m[3])) {
  90                 for (int i = 0; i < 4; i++)
  91                         _icao[i] = toupper(m[i]);
  92                 _icao[4] = '\0';
  93                 _data = loadData(_icao, proxy, port, auth, time);
  94         } else {
  95                 _data = new char[m.length() + 2];       // make room for " \0"
  96                 strcpy(_data, m.c_str());
  97                 _url = _data;
  98         }
  99         normalizeData();
 100
 101         _m = _data;
 102         _icao[0] = '\0';
 103
 104         // NOAA preample
 105         if (!scanPreambleDate())
 106                 useCurrentDate();
 107         scanPreambleTime();
 108
 109         // METAR header
 110         scanType();
 111         if (!scanId() || !scanDate()) {
 112                 delete[] _data;
 113                 throw sg_io_exception("metar data bogus ", sg_location(_url));
 114         }
 115         scanModifier();
 116
 117         // base set
 118         scanWind();
 119         scanVariability();
 120         while (scanVisibility()) ;
 121         while (scanRwyVisRange()) ;
 122         while (scanWeather()) ;
 123         while (scanSkyCondition()) ;
 124         scanTemperature();
 125         scanPressure();
 126         while (scanSkyCondition()) ;
 127         while (scanRunwayReport()) ;
 128         scanWindShear();
 129
 130         // appendix
 131         while (scanColorState()) ;
 132         scanTrendForecast();
 133         while (scanRunwayReport()) ;
 134         scanRemainder();
 135         scanRemark();
 136
 137         if (_grpcount < 4) {
 138                 delete[] _data;
 139                 throw sg_io_exception("metar data incomplete ", sg_location(_url));
 140         }
 141
 142         _url = "";
 143 }
 144
 145
 146 /**
 147   * Clears lists and maps to discourage access after destruction.
 148   */
 149 SGMetar::~SGMetar()
 150 {
 151         _clouds.clear();
 152         _runways.clear();
 153         _weather.clear();
 154         delete[] _data;
 155 }
 156
 157
 158 void SGMetar::useCurrentDate()
 159 {
 160         struct tm now;
 161         time_t now_sec = time(0);
 162 #if defined( _MSC_VER ) || defined ( __MINGW32__ )
 163         now = *gmtime(&now_sec);
 164 #else
 165         gmtime_r(&now_sec, &now);
 166 #endif
 167         _year = now.tm_year + 1900;
 168         _month = now.tm_mon + 1;
 169 }
 170
 171
 172 /**
 173   * If called with "KSFO" loads data from
 174   * @code
 175   * http://weather.noaa.gov/pub/data/observations/metar/stations/KSFO.TXT.
 176   * @endcode
 177   * Throws sg_io_exception on failure. Gives up after waiting longer than 10 seconds.
 178   *
 179   * @param id four-letter ICAO Metar station code, e.g. "KSFO".
 180   * @param proxy proxy host (optional; default: "")
 181   * @param port  proxy port (optional; default: "80")
 182   * @param auth  proxy authorization information (optional; default: "")
 183   * @return pointer to Metar data string, allocated by new char[].
 184   * @see rfc2068.txt for proxy spec ("Proxy-Authorization")
 185   */
 186 char *SGMetar::loadData(const char *id, const string& proxy, const string& port,
 187                 const string& auth, time_t time)
 188 {
 189         const int buflen = 512;
 190         char buf[2 * buflen];
 191
 192         string host = proxy.empty() ? "weather.noaa.gov" : proxy;
 193         string path = "/pub/data/observations/metar/stations/";
 194
 195         path += string(id) + ".TXT";
 196         _url = "http://weather.noaa.gov" + path;
 197
 198         SGSocket *sock = new SGSocket(host, port.empty() ? "80" : port, "tcp");
 199         sock->set_timeout(10000);
 200         if (!sock->open(SG_IO_OUT)) {
 201                 delete sock;
 202                 throw sg_io_exception("cannot connect to ", sg_location(host));
 203         }
 204
 205         string get = "GET ";
 206         if (!proxy.empty())
 207                 get += "http://weather.noaa.gov";
 208
 209         sprintf(buf, "%ld", time);
 210         get += path + " HTTP/1.0\015\012X-Time: " + buf + "\015\012";
 211
 212         if (!auth.empty())
 213                 get += "Proxy-Authorization: " + auth + "\015\012";
 214
 215         get += "\015\012";
 216         sock->writestring(get.c_str());
 217
 218         int i;
 219
 220         // skip HTTP header
 221         while ((i = sock->readline(buf, buflen))) {
 222                 if (i <= 2 && isspace(buf[0]) && (!buf[1] || isspace(buf[1])))
 223                         break;
 224                 if (!strncmp(buf, "X-MetarProxy: ", 13))
 225                         _x_proxy = true;
 226         }
 227         if (i) {
 228                 i = sock->readline(buf, buflen);
 229                 if (i)
 230                         sock->readline(&buf[i], buflen);
 231         }
 232
 233         sock->close();
 234         delete sock;
 235
 236         char *b = buf;
 237         scanBoundary(&b);
 238         if (*b == '<')
 239                 throw sg_io_exception("no metar data available from ",
 240                                 sg_location(_url));
 241
 242         char *metar = new char[strlen(b) + 2];  // make room for " \0"
 243         strcpy(metar, b);
 244         return metar;
 245 }
 246
 247
 248 /**
 249   * Replace any number of subsequent spaces by just one space, and add
 250   * a trailing space. This makes scanning for things like "ALL RWY" easier.
 251   */
 252 void SGMetar::normalizeData()
 253 {
 254         char *src, *dest;
 255         for (src = dest = _data; (*dest++ = *src++); )
 256                 while (*src == ' ' && src[1] == ' ')
 257                         src++;
 258         for (dest--; isspace(*--dest); ) ;
 259         *++dest = ' ';
 260         *++dest = '\0';
 261 }
 262
 263
 264 // \d\d\d\d/\d\d/\d\d
 265 bool SGMetar::scanPreambleDate()
 266 {
 267         char *m = _m;
 268         int year, month, day;
 269         if (!scanNumber(&m, &year, 4))
 270                 return false;
 271         if (*m++ != '/')
 272                 return false;
 273         if (!scanNumber(&m, &month, 2))
 274                 return false;
 275         if (*m++ != '/')
 276                 return false;
 277         if (!scanNumber(&m, &day, 2))
 278                 return false;
 279         if (!scanBoundary(&m))
 280                 return false;
 281         _year = year;
 282         _month = month;
 283         _day = day;
 284         _m = m;
 285         return true;
 286 }
 287
 288
 289 // \d\d:\d\d
 290 bool SGMetar::scanPreambleTime()
 291 {
 292         char *m = _m;
 293         int hour, minute;
 294         if (!scanNumber(&m, &hour, 2))
 295                 return false;
 296         if (*m++ != ':')
 297                 return false;
 298         if (!scanNumber(&m, &minute, 2))
 299                 return false;
 300         if (!scanBoundary(&m))
 301                 return false;
 302         _hour = hour;
 303         _minute = minute;
 304         _m = m;
 305         return true;
 306 }
 307
 308
 309 // (METAR|SPECI)
 310 bool SGMetar::scanType()
 311 {
 312         if (strncmp(_m, "METAR ", 6) && strncmp(_m, "SPECI ", 6))
 313                 return false;
 314         _m += 6;
 315         _grpcount++;
 316         return true;
 317 }
 318
 319
 320 // [A-Z]{4}
 321 bool SGMetar::scanId()
 322 {
 323         char *m = _m;
 324         for (int i = 0; i < 4; m++, i++)
 325                 if (!(isalpha(*m) || isdigit(*m)))
 326                         return false;
 327         if (!scanBoundary(&m))
 328                 return false;
 329         strncpy(_icao, _m, 4);
 330         _icao[4] = '\0';
 331         _m = m;
 332         _grpcount++;
 333         return true;
 334 }
 335
 336
 337 // \d{6}Z
 338 bool SGMetar::scanDate()
 339 {
 340         char *m = _m;
 341         int day, hour, minute;
 342         if (!scanNumber(&m, &day, 2))
 343                 return false;
 344         if (!scanNumber(&m, &hour, 2))
 345                 return false;
 346         if (!scanNumber(&m, &minute, 2))
 347                 return false;
 348         if (*m++ != 'Z')
 349                 return false;
 350         if (!scanBoundary(&m))
 351                 return false;
 352         _day = day;
 353         _hour = hour;
 354         _minute = minute;
 355         _m = m;
 356         _grpcount++;
 357         return true;
 358 }
 359
 360
 361 // (NIL|AUTO|COR|RTD)
 362 bool SGMetar::scanModifier()
 363 {
 364         char *m = _m;
 365         int type;
 366         if (!strncmp(m, "NIL", 3)) {
 367                 _m += strlen(_m);
 368                 return true;
 369         }
 370         if (!strncmp(m, "AUTO", 4))                     // automatically generated
 371                 m += 4, type = AUTO;
 372         else if (!strncmp(m, "COR", 3))                 // manually corrected
 373                 m += 3, type = COR;
 374         else if (!strncmp(m, "RTD", 3))                 // routine delayed
 375                 m += 3, type = RTD;
 376         else
 377                 return false;
 378         if (!scanBoundary(&m))
 379                 return false;
 380         _report_type = type;
 381         _m = m;
 382         _grpcount++;
 383         return true;
 384 }
 385
 386
 387 // (\d{3}|VRB)\d{1,3}(G\d{2,3})?(KT|KMH|MPS)
 388 bool SGMetar::scanWind()
 389 {
 390         char *m = _m;
 391         int dir;
 392         if (!strncmp(m, "VRB", 3))
 393                 m += 3, dir = -1;
 394         else if (!scanNumber(&m, &dir, 3))
 395                 return false;
 396
 397         int i;
 398         if (!scanNumber(&m, &i, 2, 3))
 399                 return false;
 400         double speed = i;
 401
 402         double gust = NaN;
 403         if (*m == 'G') {
 404                 m++;
 405                 if (!scanNumber(&m, &i, 2, 3))
 406                         return false;
 407                 gust = i;
 408         }
 409         double factor;
 410         if (!strncmp(m, "KT", 2))
 411                 m += 2, factor = SG_KT_TO_MPS;
 412         else if (!strncmp(m, "KMH", 3))
 413                 m += 3, factor = SG_KMH_TO_MPS;
 414         else if (!strncmp(m, "KPH", 3))         // ??
 415                 m += 3, factor = SG_KMH_TO_MPS;
 416         else if (!strncmp(m, "MPS", 3))
 417                 m += 3, factor = 1.0;
 418         else
 419                 return false;
 420         if (!scanBoundary(&m))
 421                 return false;
 422         _m = m;
 423         _wind_dir = dir;
 424         _wind_speed = speed * factor;
 425         if (gust != NaN)
 426                 _gust_speed = gust * factor;
 427         _grpcount++;
 428         return true;
 429 }
 430
 431
 432 // \d{3}V\d{3}
 433 bool SGMetar::scanVariability()
 434 {
 435         char *m = _m;
 436         int from, to;
 437         if (!scanNumber(&m, &from, 3))
 438                 return false;
 439         if (*m++ != 'V')
 440                 return false;
 441         if (!scanNumber(&m, &to, 3))
 442                 return false;
 443         if (!scanBoundary(&m))
 444                 return false;
 445         _m = m;
 446         _wind_range_from = from;
 447         _wind_range_to = to;
 448         _grpcount++;
 449         return true;
 450 }
 451
 452
 453 bool SGMetar::scanVisibility()
 454 // TODO: if only directed vis are given, do still set min/max
 455 {
 456         if (!strncmp(_m, "//// ", 5)) {         // spec compliant?
 457                 _m += 5;
 458                 _grpcount++;
 459                 return true;
 460         }
 461
 462         char *m = _m;
 463         double distance;
 464         int i, dir = -1;
 465         int modifier = SGMetarVisibility::EQUALS;
 466 // \d{4}(N|NE|E|SE|S|SW|W|NW)?
 467         if (scanNumber(&m, &i, 4)) {
 468                 if (*m == 'E')
 469                         m++, dir = 90;
 470                 else if (*m == 'W')
 471                         m++, dir = 270;
 472                 else if (*m == 'N') {
 473                         m++;
 474                         if (*m == 'E')
 475                                 m++, dir = 45;
 476                         else if (*m == 'W')
 477                                 m++, dir = 315;
 478                         else
 479                                 dir = 0;
 480                 } else if (*m == 'S') {
 481                         m++;
 482                         if (*m == 'E')
 483                                 m++, dir = 135;
 484                         else if (*m == 'W')
 485                                 m++, dir = 225;
 486                         else
 487                                 dir = 180;
 488                 }
 489                 if (i == 0)
 490                         i = 50, modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 491                 else if (i == 9999)
 492                         i++, modifier = SGMetarVisibility::GREATER_THAN;
 493                 distance = i;
 494         } else {
 495 // M?(\d{1,2}|\d{1,2}/\d{1,2}|\d{1,2} \d{1,2}/\d{1,2})(SM|KM)
 496                 modifier = 0;
 497                 if (*m == 'M')
 498                         m++, modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 499
 500                 if (!scanNumber(&m, &i, 1, 2))
 501                         return false;
 502                 distance = i;
 503
 504                 if (*m == '/') {
 505                         m++;
 506                         if (!scanNumber(&m, &i, 1, 2))
 507                                 return false;
 508                         distance /= i;
 509                 } else if (*m == ' ') {
 510                         m++;
 511                         int denom;
 512                         if (!scanNumber(&m, &i, 1, 2))
 513                                 return false;
 514                         if (*m++ != '/')
 515                                 return false;
 516                         if (!scanNumber(&m, &denom, 1, 2))
 517                                 return false;
 518                         distance += (double)i / denom;
 519                 }
 520
 521                 if (!strncmp(m, "SM", 2))
 522                         distance *= SG_SM_TO_METER, m += 2;
 523                 else if (!strncmp(m, "KM", 2))
 524                         distance *= 1000, m += 2;
 525                 else
 526                         return false;
 527         }
 528         if (!scanBoundary(&m))
 529                 return false;
 530
 531         SGMetarVisibility *v;
 532         if (dir != -1)
 533                 v = &_dir_visibility[dir / 45];
 534         else if (_min_visibility._distance == NaN)
 535                 v = &_min_visibility;
 536         else
 537                 v = &_max_visibility;
 538
 539         v->_distance = distance;
 540         v->_modifier = modifier;
 541         v->_direction = dir;
 542         _m = m;
 543         _grpcount++;
 544         return true;
 545 }
 546
 547
 548 // R\d\d[LCR]?/([PM]?\d{4}V)?[PM]?\d{4}(FT)?[DNU]?
 549 bool SGMetar::scanRwyVisRange()
 550 {
 551         char *m = _m;
 552         int i;
 553         SGMetarRunway r;
 554         if (*m++ != 'R')
 555                 return false;
 556         if (!scanNumber(&m, &i, 2))
 557                 return false;
 558         if (*m == 'L' || *m == 'C' || *m == 'R')
 559                 m++;
 560
 561         char id[4];
 562         strncpy(id, _m + 1, i = m - _m - 1);
 563         id[i] = '\0';
 564
 565         if (*m++ != '/')
 566                 return false;
 567
 568         int from, to;
 569         if (*m == 'P')
 570                 m++, r._min_visibility._modifier = SGMetarVisibility::GREATER_THAN;
 571         else if (*m == 'M')
 572                 m++, r._min_visibility._modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 573         if (!scanNumber(&m, &from, 4))
 574                 return false;
 575         if (*m == 'V') {
 576                 m++;
 577                 if (*m == 'P')
 578                         m++, r._max_visibility._modifier = SGMetarVisibility::GREATER_THAN;
 579                 else if (*m == 'M')
 580                         m++, r._max_visibility._modifier = SGMetarVisibility::LESS_THAN;
 581                 if (!scanNumber(&m, &to, 4))
 582                         return false;
 583         } else
 584                 to = from;
 585
 586         if (!strncmp(m, "FT", 2)) {
 587                 from = int(from * SG_FEET_TO_METER);
 588                 to = int(to * SG_FEET_TO_METER);
 589                 m += 2;
 590         }
 591         r._min_visibility._distance = from;
 592         r._max_visibility._distance = to;
 593
 594         if (*m == '/')                                  // this is not in the spec!
 595                 *m++;
 596         if (*m == 'D')
 597                 m++, r._min_visibility._tendency = SGMetarVisibility::DECREASING;
 598         else if (*m == 'N')
 599                 m++, r._min_visibility._tendency = SGMetarVisibility::STABLE;
 600         else if (*m == 'U')
 601                 m++, r._min_visibility._tendency = SGMetarVisibility::INCREASING;
 602
 603         if (!scanBoundary(&m))
 604                 return false;
 605         _m = m;
 606
 607         _runways[id]._min_visibility = r._min_visibility;
 608         _runways[id]._max_visibility = r._max_visibility;
 609         _grpcount++;
 610         return true;
 611 }
 612
 613
 614 static const struct Token special[] = {
 615         { "NSW",  "no significant weather" },
 616         { "VCSH", "showers in the vicinity" },
 617         { "VCTS", "thunderstorm in the vicinity" },
 618         { 0, 0 }
 619 };
 620
 621
 622 static const struct Token description[] = {
 623         { "SH", "showers of" },
 624         { "TS", "thunderstorm with" },
 625         { "BC", "patches of" },
 626         { "BL", "blowing" },
 627         { "DR", "low drifting" },
 628         { "FZ", "freezing" },
 629         { "MI", "shallow" },
 630         { "PR", "partial" },
 631         { 0, 0 }
 632 };
 633
 634
 635 static const struct Token phenomenon[] = {
 636         { "DZ",   "drizzle" },
 637         { "GR",   "hail" },
 638         { "GS",   "small hail and/or snow pellets" },
 639         { "IC",   "ice crystals" },
 640         { "PE",   "ice pellets" },
 641         { "RA",   "rain" },
 642         { "SG",   "snow grains" },
 643         { "SN",   "snow" },
 644         { "UP",   "unknown precipitation" },
 645         { "BR",   "mist" },
 646         { "DU",   "widespread dust" },
 647         { "FG",   "fog" },
 648         { "FGBR", "fog bank" },
 649         { "FU",   "smoke" },
 650         { "HZ",   "haze" },
 651         { "PY",   "spray" },
 652         { "SA",   "sand" },
 653         { "VA",   "volcanic ash" },
 654         { "DS",   "duststorm" },
 655         { "FC",   "funnel cloud/tornado waterspout" },
 656         { "PO",   "well-developed dust/sand whirls" },
 657         { "SQ",   "squalls" },
 658         { "SS",   "sandstorm" },
 659         { "UP",   "unknown" },  // ... due to failed automatic acquisition
 660         { 0, 0 }
 661 };
 662
 663
 664 // (+|-|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}
 665 bool SGMetar::scanWeather()
 666 {
 667         char *m = _m;
 668         string weather;
 669         const struct Token *a;
 670         if ((a = scanToken(&m, special))) {
 671                 if (!scanBoundary(&m))
 672                         return false;
 673                 _weather.push_back(a->text);
 674                 _m = m;
 675                 return true;
 676         }
 677
 678         string pre, post;
 679         int intensity = 0;
 680         if (*m == '-')
 681                 m++, pre = "light ", intensity = 1;
 682         else if (*m == '+')
 683                 m++, pre = "heavy ", intensity = 3;
 684         else if (!strncmp(m, "VC", 2))
 685                 m += 2, post = "in the vicinity ";
 686         else
 687                 pre = "moderate ", intensity = 2;
 688
 689         int i;
 690         for (i = 0; i < 3; i++) {
 691                 if (!(a = scanToken(&m, description)))
 692                         break;
 693                 weather += string(a->text) + " ";
 694         }
 695         for (i = 0; i < 3; i++) {
 696                 if (!(a = scanToken(&m, phenomenon)))
 697                         break;
 698                 weather += string(a->text) + " ";
 699                 if (!strcmp(a->id, "RA"))
 700                         _rain = intensity;
 701                 else if (!strcmp(a->id, "HA"))
 702                         _hail = intensity;
 703                 else if (!strcmp(a->id, "SN"))
 704                         _snow = intensity;
 705         }
 706         if (!weather.length())
 707                 return false;
 708         if (!scanBoundary(&m))
 709                 return false;
 710         _m = m;
 711         weather = pre + weather + post;
 712         weather.erase(weather.length() - 1);
 713         _weather.push_back(weather);
 714         _grpcount++;
 715         return true;
 716 }
 717
 718
 719 static const struct Token cloud_types[] = {
 720         { "AC",    "altocumulus" },
 721         { "ACC",   "altocumulus castellanus" },
 722         { "ACSL",  "altocumulus standing lenticular" },
 723         { "AS",    "altostratus" },
 724         { "CB",    "cumulonimbus" },
 725         { "CBMAM", "cumulonimbus mammatus" },
 726         { "CC",    "cirrocumulus" },
 727         { "CCSL",  "cirrocumulus standing lenticular" },
 728         { "CI",    "cirrus" },
 729         { "CS",    "cirrostratus" },
 730         { "CU",    "cumulus" },
 731         { "CUFRA", "cumulus fractus" },
 732         { "NS",    "nimbostratus" },
 733         { "SAC",   "stratoaltocumulus" },               // guessed
 734         { "SC",    "stratocumulus" },
 735         { "SCSL",  "stratocumulus standing lenticular" },
 736         { "ST",    "stratus" },
 737         { "STFRA", "stratus fractus" },
 738         { "TCU",   "towering cumulus" },
 739         { 0, 0 }
 740 };
 741
 742
 743 // (FEW|SCT|BKN|OVC|SKC|CLR|CAVOK|VV)([0-9]{3}|///)?[:cloud_type:]?
 744 bool SGMetar::scanSkyCondition()
 745 {
 746         char *m = _m;
 747         int i;
 748         SGMetarCloud cl;
 749
 750         if (!strncmp(m, "CLR", i = 3)                           // clear
 751                         || !strncmp(m, "SKC", i = 3)            // sky clear
 752                         || !strncmp(m, "NSC", i = 3)            // no significant clouds
 753                         || !strncmp(m, "CAVOK", i = 5)) {       // ceiling and visibility OK (implies 9999)
 754                 m += i;
 755                 if (!scanBoundary(&m))
 756                         return false;
 757
 758                 if (i == 3) {
 759                         cl._coverage = 0;
 760                         _clouds.push_back(cl);
 761                 } else {
 762                         _cavok = true;
 763                 }
 764                 _m = m;
 765                 return true;
 766         }
 767
 768         if (!strncmp(m, "VV", i = 2))                           // vertical visibility
 769                 ;
 770         else if (!strncmp(m, "FEW", i = 3))
 771                 cl._coverage = 1;
 772         else if (!strncmp(m, "SCT", i = 3))
 773                 cl._coverage = 2;
 774         else if (!strncmp(m, "BKN", i = 3))
 775                 cl._coverage = 3;
 776         else if (!strncmp(m, "OVC", i = 3))
 777                 cl._coverage = 4;
 778         else
 779                 return false;
 780         m += i;
 781
 782         if (!strncmp(m, "///", 3))      // vis not measurable (e.g. because of heavy snowing)
 783                 m += 3, i = -1;
 784         else if (scanBoundary(&m)) {
 785                 _m = m;
 786                 return true;                            // ignore single OVC/BKN/...
 787         } else if (!scanNumber(&m, &i, 3))
 788                 i = -1;
 789
 790         if (cl._coverage == -1) {
 791                 if (!scanBoundary(&m))
 792                         return false;
 793                 if (i == -1)                    // 'VV///'
 794                         _vert_visibility._modifier = SGMetarVisibility::NOGO;
 795                 else
 796                         _vert_visibility._distance = i * 100 * SG_FEET_TO_METER;
 797                 _m = m;
 798                 return true;
 799         }
 800
 801         if (i != -1)
 802                 cl._altitude = i * 100 * SG_FEET_TO_METER;
 803
 804         const struct Token *a;
 805         if ((a = scanToken(&m, cloud_types))) {
 806                 cl._type = a->id;
 807                 cl._type_long = a->text;
 808         }
 809         if (!scanBoundary(&m))
 810                 return false;
 811         _clouds.push_back(cl);
 812         _m = m;
 813         _grpcount++;
 814         return true;
 815 }
 816
 817
 818 // M?[0-9]{2}/(M?[0-9]{2})?            (spec)
 819 // (M?[0-9]{2}|XX)/(M?[0-9]{2}|XX)?    (Namibia)
 820 bool SGMetar::scanTemperature()
 821 {
 822         char *m = _m;
 823         int sign = 1, temp, dew;
 824         if (!strncmp(m, "XX/XX", 5)) {          // not spec compliant!
 825                 _m += 5;
 826                 return scanBoundary(&_m);
 827         }
 828
 829         if (*m == 'M')
 830                 m++, sign = -1;
 831         if (!scanNumber(&m, &temp, 2))
 832                 return false;
 833         temp *= sign;
 834
 835         if (*m++ != '/')
 836                 return false;
 837         if (!scanBoundary(&m)) {
 838                 if (!strncmp(m, "XX", 2))       // not spec compliant!
 839                         m += 2, sign = 0;
 840                 else {
 841                         sign = 1;
 842                         if (*m == 'M')
 843                                 m++, sign = -1;
 844                         if (!scanNumber(&m, &dew, 2))
 845                                 return false;
 846                 }
 847                 if (!scanBoundary(&m))
 848                         return false;
 849                 if (sign)
 850                         _dewp = sign * dew;
 851         }
 852         _temp = temp;
 853         _m = m;
 854         _grpcount++;
 855         return true;
 856 }
 857
 858
 859 double SGMetar::getRelHumidity() const
 860 {
 861         if (_temp == NaN || _dewp == NaN)
 862                 return NaN;
 863         double dewp = pow(10.0, 7.5 * _dewp / (237.7 + _dewp));
 864         double temp = pow(10.0, 7.5 * _temp / (237.7 + _temp));
 865         return dewp * 100 / temp;
 866 }
 867
 868
 869 // [AQ]\d{4}             (spec)
 870 // [AQ]\d{2}(\d{2}|//)   (Namibia)
 871 bool SGMetar::scanPressure()
 872 {
 873         char *m = _m;
 874         double factor;
 875         int press, i;
 876
 877         if (*m == 'A')
 878                 factor = SG_INHG_TO_PA / 100;
 879         else if (*m == 'Q')
 880                 factor = 100;
 881         else
 882                 return false;
 883         m++;
 884         if (!scanNumber(&m, &press, 2))
 885                 return false;
 886         press *= 100;
 887         if (!strncmp(m, "//", 2))       // not spec compliant!
 888                 m += 2;
 889         else if (scanNumber(&m, &i, 2))
 890                 press += i;
 891         else
 892                 return false;
 893         if (!scanBoundary(&m))
 894                 return false;
 895         _pressure = press * factor;
 896         _m = m;
 897         _grpcount++;
 898         return true;
 899 }
 900
 901
 902 static const char *runway_deposit[] = {
 903         "clear and dry",
 904         "damp",
 905         "wet or puddles",
 906         "frost",
 907         "dry snow",
 908         "wet snow",
 909         "slush",
 910         "ice",
 911         "compacted snow",
 912         "frozen ridges"
 913 };
 914
 915
 916 static const char *runway_deposit_extent[] = {
 917         0, "1-10%", "11-25%", 0, 0, "26-50%", 0, 0, 0, "51-100%"
 918 };
 919
 920
 921 static const char *runway_friction[] = {
 922         0,
 923         "poor braking action",
 924         "poor/medium braking action",
 925         "medium braking action",
 926         "medium/good braking action",
 927         "good braking action",
 928         0, 0, 0,
 929         "friction: unreliable measurement"
 930 };
 931
 932
 933 // \d\d(CLRD|[\d/]{4})(\d\d|//)
 934 bool SGMetar::scanRunwayReport()
 935 {
 936         char *m = _m;
 937         int i;
 938         char id[4];
 939         SGMetarRunway r;
 940
 941         if (!scanNumber(&m, &i, 2))
 942                 return false;
 943         if (i == 88)
 944                 strcpy(id, "ALL");
 945         else if (i == 99)
 946                 strcpy(id, "REP");              // repetition of previous report
 947         else if (i >= 50) {
 948                 i -= 50;
 949                 id[0] = i / 10 + '0', id[1] = i % 10 + '0', id[2] = 'R', id[3] = '\0';
 950         } else
 951                 id[0] = i / 10 + '0', id[1] = i % 10 + '0', id[2] = '\0';
 952
 953         if (!strncmp(m, "CLRD", 4)) {
 954                 m += 4;                                                 // runway cleared
 955                 r._deposit_string = "cleared";
 956         } else {
 957                 if (scanNumber(&m, &i, 1)) {
 958                         r._deposit = i;
 959                         r._deposit_string = runway_deposit[i];
 960                 } else if (*m == '/')
 961                         m++;
 962                 else
 963                         return false;
 964
 965                 if (*m == '1' || *m == '2' || *m == '5' || *m == '9') { // extent of deposit
 966                         r._extent = *m - '0';
 967                         r._extent_string = runway_deposit_extent[*m - '0'];
 968                 } else if (*m != '/')
 969                         return false;
 970
 971                 m++;
 972                 i = -1;
 973                 if (!strncmp(m, "//", 2))
 974                         m += 2;
 975                 else if (!scanNumber(&m, &i, 2))
 976                         return false;
 977
 978                 if (i == 0)
 979                         r._depth = 0.0005;                              // < 1 mm deep (let's say 0.5 :-)
 980                 else if (i > 0 && i <= 90)
 981                         r._depth = i / 1000.0;                          // i mm deep
 982                 else if (i >= 92 && i <= 98)
 983                         r._depth = (i - 90) / 20.0;
 984                 else if (i == 99)
 985                         r._comment = "runway not in use";
 986                 else if (i == -1)                                       // no depth given ("//")
 987                         ;
 988                 else
 989                         return false;
 990         }
 991         i = -1;
 992         if (m[0] == '/' && m[1] == '/')
 993                 m += 2;
 994         else if (!scanNumber(&m, &i, 2))
 995                 return false;
 996         if (i >= 1 && i < 90) {
 997                 r._friction = i / 100.0;
 998         } else if ((i >= 91 && i <= 95) || i == 99) {
 999                 r._friction_string = runway_friction[i - 90];
1000         }
1001         if (!scanBoundary(&m))
1002                 return false;
1003
1004         _runways[id]._deposit = r._deposit;
1005         _runways[id]._deposit_string = r._deposit_string;
1006         _runways[id]._extent = r._extent;
1007         _runways[id]._extent_string = r._extent_string;
1008         _runways[id]._depth = r._depth;
1009         _runways[id]._friction = r._friction;
1010         _runways[id]._friction_string = r._friction_string;
1011         _runways[id]._comment = r._comment;
1012         _m = m;
1013         _grpcount++;
1014         return true;
1015 }
1016
1017
1018 // WS (ALL RWYS?|RWY ?\d\d[LCR]?)?
1019 bool SGMetar::scanWindShear()
1020 {
1021         char *m = _m;
1022         if (strncmp(m, "WS", 2))
1023                 return false;
1024         m += 2;
1025         if (!scanBoundary(&m))
1026                 return false;
1027
1028         if (!strncmp(m, "ALL", 3)) {
1029                 m += 3;
1030                 if (!scanBoundary(&m))
1031                         return false;
1032                 if (strncmp(m, "RWY", 3))
1033                         return false;
1034                 m += 3;
1035                 if (*m == 'S')
1036                         m++;
1037                 if (!scanBoundary(&m))
1038                         return false;
1039                 _runways["ALL"]._wind_shear = true;
1040                 _m = m;
1041                 return true;
1042         }
1043
1044         char id[4], *mm;
1045         int i, cnt;
1046         for (cnt = 0;; cnt++) {                 // ??
1047                 if (strncmp(m, "RWY", 3))
1048                         break;
1049                 m += 3;
1050                 scanBoundary(&m);
1051                 mm = m;
1052                 if (!scanNumber(&m, &i, 2))
1053                         return false;
1054                 if (*m == 'L' || *m == 'C' || *m == 'R')
1055                         m++;
1056                 strncpy(id, mm, i = m - mm);
1057                 id[i] = '\0';
1058                 if (!scanBoundary(&m))
1059                         return false;
1060                 _runways[id]._wind_shear = true;
1061         }
1062         if (!cnt)
1063                 _runways["ALL"]._wind_shear = true;
1064         _m = m;
1065         return true;
1066 }
1067
1068
1069 bool SGMetar::scanTrendForecast()
1070 {
1071         char *m = _m;
1072         if (strncmp(m, "NOSIG", 5))
1073                 return false;
1074
1075         m += 5;
1076         if (!scanBoundary(&m))
1077                 return false;
1078         _m = m;
1079         return true;
1080 }
1081
1082
1083 // (BLU|WHT|GRN|YLO|AMB|RED)
1084 static const struct Token colors[] = {
1085         { "BLU", "Blue" },      // 2500 ft,  8.0 km
1086         { "WHT", "White" },     // 1500 ft,  5.0 km
1087         { "GRN", "Green" },     //  700 ft,  3.7 km
1088         { "YLO", "Yellow" },    //  300 ft,  1.6 km
1089         { "AMB", "Amber" },     //  200 ft,  0.8 km
1090         { "RED", "Red" },       // <200 ft, <0.8 km
1091         { 0, 0 }
1092 };
1093
1094
1095 bool SGMetar::scanColorState()
1096 {
1097         char *m = _m;
1098         const struct Token *a;
1099         if (!(a = scanToken(&m, colors)))
1100                 return false;
1101         if (!scanBoundary(&m))
1102                 return false;
1103         //printf(Y"Code %s\n"N, a->text);
1104         _m = m;
1105         return true;
1106 }
1107
1108
1109 bool SGMetar::scanRemark()
1110 {
1111         if (strncmp(_m, "RMK", 3))
1112                 return false;
1113         _m += 3;
1114         if (!scanBoundary(&_m))
1115                 return false;
1116
1117         while (*_m) {
1118                 if (!scanRunwayReport()) {
1119                         while (*_m && !isspace(*_m))
1120                                 _m++;
1121                         scanBoundary(&_m);
1122                 }
1123         }
1124         return true;
1125 }
1126
1127
1128 bool SGMetar::scanRemainder()
1129 {
1130         char *m = _m;
1131         if (!(strncmp(m, "NOSIG", 5))) {
1132                 m += 5;
1133                 if (scanBoundary(&m))
1134                         _m = m; //_comment.push_back("No significant tendency");
1135         }
1136
1137         if (!scanBoundary(&m))
1138                 return false;
1139         _m = m;
1140         return true;
1141 }
1142
1143
1144 bool SGMetar::scanBoundary(char **s)
1145 {
1146         if (**s && !isspace(**s))
1147                 return false;
1148         while (isspace(**s))
1149                 (*s)++;
1150         return true;
1151 }
1152
1153
1154 int SGMetar::scanNumber(char **src, int *num, int min, int max)
1155 {
1156         int i;
1157         char *s = *src;
1158         *num = 0;
1159         for (i = 0; i < min; i++) {
1160                 if (!isdigit(*s))
1161                         return 0;
1162                 else
1163                         *num = *num * 10 + *s++ - '0';
1164         }
1165         for (; i < max && isdigit(*s); i++)
1166                 *num = *num * 10 + *s++ - '0';
1167         *src = s;
1168         return i;
1169 }
1170
1171
1172 // find longest match of str in list
1173 const struct Token *SGMetar::scanToken(char **str, const struct Token *list)
1174 {
1175         const struct Token *longest = 0;
1176         int maxlen = 0, len;
1177         char *s;
1178         for (int i = 0; (s = list[i].id); i++) {
1179                 len = strlen(s);
1180                 if (!strncmp(s, *str, len) && len > maxlen) {
1181                         maxlen = len;
1182                         longest = &list[i];
1183                 }
1184         }
1185         *str += maxlen;
1186         return longest;
1187 }
1188
1189
1190 void SGMetarCloud::set(double alt, int cov)
1191 {
1192         _altitude = alt;
1193         if (cov != -1)
1194                 _coverage = cov;
1195 }
1196
1197
1198 void SGMetarVisibility::set(double dist, int dir, int mod, int tend)
1199 {
1200         _distance = dist;
1201         if (dir != -1)
1202                 _direction = dir;
1203         if (mod != -1)
1204                 _modifier = mod;
1205         if (tend != 1)
1206                 _tendency = tend;
1207 }
1208
1209 #undef NaN