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Python
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from Datenbank import *
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import sympy as sp
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import csv
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class FunktionalesModell:
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def __init__(self, pfad_datenbank):
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self.pfad_datenbank = pfad_datenbank
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def jacobi_matrix_symbolisch(self):
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liste_beobachtungsarten = ["tachymeter_distanz"]
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db_zugriff = Datenbankzugriff(self.pfad_datenbank)
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liste_beobachtungen = []
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liste_beobachtungsgleichungen = []
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liste_zeilenbeschriftungen = []
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for beobachtungsart in liste_beobachtungsarten:
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liste_id_standpunkt_zielpunkt = db_zugriff.get_beobachtungen_id_standpunkt_zielpunkt(beobachtungsart)
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if beobachtungsart == "tachymeter_distanz":
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for beobachtungenID, standpunkt, zielpunkt in liste_id_standpunkt_zielpunkt:
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X_sp, Y_sp, Z_sp = sp.symbols(f"X{standpunkt} Y{standpunkt} Z{standpunkt}")
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X_zp, Y_zp, Z_zp = sp.symbols(f"X{zielpunkt} Y{zielpunkt} Z{zielpunkt}")
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beobachtungsgleichung = sp.sqrt(
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(X_zp - X_sp) ** 2
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+ (Y_zp - Y_sp) ** 2
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+ (Z_zp - Z_sp) ** 2
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)
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liste_beobachtungsgleichungen.append(beobachtungsgleichung)
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liste_zeilenbeschriftungen.append(f"{standpunkt}-{zielpunkt}")
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if standpunkt not in liste_beobachtungen:
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liste_beobachtungen.append(standpunkt)
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if zielpunkt not in liste_beobachtungen:
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liste_beobachtungen.append(zielpunkt)
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liste_unbekannte = []
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for beobachtungen in liste_beobachtungen:
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X, Y, Z = sp.symbols(f"X{beobachtungen} Y{beobachtungen} Z{beobachtungen}")
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liste_unbekannte.append(X)
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liste_unbekannte.append(Y)
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liste_unbekannte.append(Z)
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f_matrix = sp.Matrix(liste_beobachtungsgleichungen)
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unbekanntenvektor = sp.Matrix(liste_unbekannte)
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A = f_matrix.jacobian(unbekanntenvektor)
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# --- Export der A-Matrix in eine CSV-Datei ---
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dateiname_export = "Jacobi_Tachymeter_Distanz.csv"
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with open(dateiname_export, "w", newline="", encoding="utf-8") as csvfile:
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writer = csv.writer(csvfile, delimiter=";")
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# Kopfzeile: leere Ecke + Namen der Unbekannten
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kopfzeile = ["Beobachtung"]
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for unbekannte in liste_unbekannte:
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kopfzeile.append(str(unbekannte))
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writer.writerow(kopfzeile)
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# Zeilen: Standpunkt-Zielpunkt + Jacobimatrix-Zeile
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for zeilenbeschriftung, zeile in zip(liste_zeilenbeschriftungen, A.tolist()):
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zeile_als_text = [zeilenbeschriftung] + [str(eintrag) for eintrag in zeile]
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writer.writerow(zeile_als_text)
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return A
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