風速（ベクトルの大きさ）と風向（ベクトルの方向）のベクトル平均を計算するためのPostgres集計関数

ここで投稿ルールに違反した場合は、最初に申し訳ありません。初めてのポスターなどです。

私のDIY気象台のpostgresにtimescaledbを追加して上記の回答を使用したかったのですが、この関数は並列安全ではないことがわかりました。また、atanを使用しても正しい答えは得られません。

ですから、これは私の修正バージョンであり、並列で安全であり、代わりにatan2を使用する必要があると思います。

DROP AGGREGATE IF EXISTS vector_avg(float, float) CASCADE;
DROP TYPE IF EXISTS vector_sum CASCADE;
DROP TYPE IF EXISTS avg_vector CASCADE;

CREATE TYPE vector_sum AS (x float, y float, count int);
CREATE TYPE avg_vector AS (magnitude float, direction float);

CREATE OR REPLACE FUNCTION sum_vector (vectors vector_sum, magnitude float, direction float)
  RETURNS vector_sum LANGUAGE sql PARALLEL SAFE STRICT AS
'SELECT vectors.x + (magnitude * cos(radians(direction))), vectors.y + (magnitude * sin(radians(direction))), vectors.count + 1';

CREATE OR REPLACE FUNCTION combine_sum (part1 vector_sum , part2 vector_sum)
  RETURNS vector_sum LANGUAGE sql PARALLEL SAFE STRICT AS
'SELECT (part1.x+part2.x)/2,(part1.y+part2.y)/2,part1.count+part2.count';

CREATE OR REPLACE FUNCTION avg_vector_finalfunc(vectors vector_sum)
RETURNS avg_vector
AS
$$
DECLARE
        x float;
        y float;
        d float;
BEGIN
    BEGIN
        IF vectors.count = 0 THEN
            RETURN (NULL, NULL)::avg_vector;
        END IF;

        x := (vectors.x/vectors.count);
        y := (vectors.y/vectors.count);

        -- This means the vector is null vector
        -- Please see: https://math.stackexchange.com/a/3682/10842
        IF x = 0 OR y = 0 THEN
            RETURN (0, 0)::avg_vector;
        END IF;

         d:=degrees(atan2(y,x));

        -- atan2 returns negative result for angles > 180

        IF d < 0 THEN
          d := d+360;
        END IF;

        RETURN (sqrt(power(x, 2) + power(y, 2)), d )::avg_vector;
    EXCEPTION WHEN others THEN
        RETURN (NULL, NULL)::avg_vector;
    END;
END;
$$
LANGUAGE 'plpgsql'
PARALLEL SAFE
RETURNS NULL ON NULL INPUT;

CREATE AGGREGATE vector_avg (float, float) (
   sfunc     = sum_vector
 , stype     = vector_sum
 , combinefunc = combine_sum
 , finalfunc = avg_vector_finalfunc
 , initcond  = '(0.0, 0.0, 0)'
 , PARALLEL  = SAFE

非常に小さなサンプルからのテスト：

psql -d weather -c "select * from windavgtest;"
             time              | direction | speed 
-------------------------------+-----------+-------
 2019-08-01 16:51:53.199357+00 |       170 |     1
 2019-08-01 16:51:54.388392+00 |       170 |     1
 2019-08-01 16:51:55.335034+00 |       170 |     1
 2019-08-01 16:51:56.362812+00 |       170 |     1
 2019-08-01 16:52:07.191919+00 |       190 |     1
 2019-08-01 16:52:08.250756+00 |       190 |     1
 2019-08-01 16:52:09.193265+00 |       190 |     1
 2019-08-01 16:52:10.224283+00 |       190 |     1
(8 rows)

収量：

psql -d weather -c  "select round((vector_avg(speed, direction)).direction) AS wdirection from windavgtest;
"
 wdirection 
------------
        180
(1 row)