构建暴雨灾害链和地震灾害链DBN模型

app/utils/spatial_utils.py

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+"""
+空间计算工具模块
+提供纯数学计算功能（不涉及数据库查询）
+"""
+import math
+from typing import Tuple
+
+
+class SpatialUtils:
+    """空间计算工具类 - 纯数学计算"""
+
+    EARTH_RADIUS = 6371000  # 地球半径（米）
+
+    @staticmethod
+    def haversine_distance(lon1: float, lat1: float, lon2: float, lat2: float) -> float:
+        """
+        使用Haversine公式计算两点间的球面距离
+
+        Args:
+            lon1: 点1经度
+            lat1: 点1纬度
+            lon2: 点2经度
+            lat2: 点2纬度
+
+        Returns:
+            距离（米）
+        """
+        lon1, lat1, lon2, lat2 = map(math.radians, [lon1, lat1, lon2, lat2])
+
+        dlon = lon2 - lon1
+        dlat = lat2 - lat1
+        a = math.sin(dlat / 2) ** 2 + math.cos(lat1) * math.cos(lat2) * math.sin(dlon / 2) ** 2
+        c = 2 * math.asin(math.sqrt(a))
+        distance = SpatialUtils.EARTH_RADIUS * c
+
+        return distance
+
+    @staticmethod
+    def calculate_buffer_area(radius: float) -> float:
+        """
+        计算缓冲区面积
+
+        Args:
+            radius: 半径（米）
+
+        Returns:
+            面积（平方米）
+        """
+        return math.pi * radius ** 2
+
+    @staticmethod
+    def calculate_density(total_length: float, area: float) -> float:
+        """
+        计算密度（长度/面积）
+
+        Args:
+            total_length: 总长度（米）
+            area: 面积（平方米）
+
+        Returns:
+            密度（m/m²）
+        """
+        if area <= 0:
+            return 0.0
+        return total_length / area
+
+
+# 创建全局实例
+spatial_utils = SpatialUtils()