src/streamlit_app.py

import os
import math
import requests
import pandas as pd
import numpy as np
import joblib
import streamlit as st
import folium
import tempfile
import time
from math import sqrt
from dotenv import load_dotenv
from pyproj import Transformer
from streamlit_folium import st_folium
from streamlit.runtime.scriptrunner import RerunException
from geopy.geocoders import Nominatim
from geopy.distance import geodesic
from geopy.exc import GeocoderTimedOut

# ======= CONFIG =======
st.set_page_config(page_title="Flood Guardian", layout="wide")
FAVORITES_FILE = "/tmp/favorites.json"
DATA_URL = "https://huggingface.co/datasets/Nuttanitranslate/flood-dataset/resolve/main/Result_145.csv"
MODEL_PATH = os.path.join(tempfile.gettempdir(), "velocity_model.joblib")
MODEL_URL = "https://huggingface.co/spaces/Nuttanitranslate/Flood/resolve/main/src/velocity_model"

# --- กำหนดค่าเริ่มต้นของพิกัด ถ้ายังไม่มีใน session_state ---
if "lat" not in st.session_state or "lon" not in st.session_state:
    st.session_state["lat"] = 48.69  # ตัวอย่างค่า Default
    st.session_state["lon"] = 8.15

# --- ดึง lat/lon จาก session_state ---
lat = st.session_state["lat"]
lon = st.session_state["lon"]
dataset = "aster30m"
OPENTOPO_API = f"https://api.opentopodata.org/v1/{dataset}?locations={lat},{lon}"  # ✅ ถูกต้อง

# ====== Load API Key ======
load_dotenv()
API_KEY = os.getenv("OPENWEATHER_API_KEY")
OPENWEATHER_API_KEY = API_KEY

if not API_KEY:
    st.error("❌ ไม่พบ API KEY สำหรับ OpenWeatherMap ใน .env")
    st.stop()

# ตั้งค่า ENV สำหรับ Streamlit
os.environ["STREAMLIT_HOME"] = os.getcwd()  # ✅ ได้
os.environ["STREAMLIT_BROWSER_GATHERUSAGESTATS"] = "false"  # ✅ ได้

geolocator = Nominatim(user_agent="flood-guardian")

# ======= LOAD ASSETS =======
def load_css(url):
    try:
        r = requests.get(url, timeout=10)
        if r.status_code == 200:
            st.markdown(f"<style>{r.text}</style>", unsafe_allow_html=True)
    except:
        pass

def load_ascii(url):
    try:
        r = requests.get(url, timeout=10)
        if r.status_code == 200:
            st.markdown(f"<pre>{r.text}</pre>", unsafe_allow_html=True)
    except:
        pass

load_css("https://huggingface.co/spaces/Nuttanitranslate/Flood/resolve/main/src/lenny_style.css")
load_ascii("https://huggingface.co/spaces/Nuttanitranslate/Flood/resolve/main/ascii_warning.txt")

# ======= BANNER =======
st.markdown('<div class="lenny-banner">( ͡° ͜ʖ ͡°) つ──☆*:・.•  Welcome to FloodX</div>', unsafe_allow_html=True)
st.markdown('<div class="hud-overlay">SENSOR: ONLINE | STATUS: STABLE</div>', unsafe_allow_html=True)
st.markdown('<div class="dialog-box">⚠️ Flood risk in your area. Stay alert!</div>', unsafe_allow_html=True)
st.markdown('<div class="weather-rain"></div>', unsafe_allow_html=True)
 
# ======= LOAD DATA =======
MODEL_PATH = "src/velocity_model"

try:
    model = joblib.load(MODEL_PATH)
except Exception as e:
    st.error(f"❌ โหลดโมเดล velocity_model ไม่สำเร็จ: {e}")
    st.stop()

@st.cache_data
def load_flood_data():
    df = pd.read_csv(
        "https://huggingface.co/spaces/Nuttanitranslate/Flood/resolve/main/src/Result_145.csv",
        skiprows=2,
    )
    transformer = Transformer.from_crs("epsg:32632", "epsg:4326", always_xy=True)
    df[["lon", "lat"]] = df.apply(
        lambda row: pd.Series(transformer.transform(row["X"], row["Y"])), axis=1
    )
    return df

df = load_flood_data()

required_columns = [
    "Rain(mmh-1)",
    "Depth(Max)",
    "Depth",
    "Elevation",
    "WaterSurfaceElevation",
]
if any(col not in df.columns for col in required_columns):
    st.error("❌ ข้อมูล CSV ขาดคอลัมน์ที่จำเป็น")
    st.stop()

X_pred = df[required_columns]
df["velocity_pred"] = model.predict(X_pred)

velocity_levels = [
    (0.0, "💚 เบา/ไม่มีกระแสน้ำ"),
    (0.5, "💧 กระแสน้ำเบามาก"),
    (1.0, "💧 กระแสน้ำเบา"),
    (1.5, "💧 กระแสน้ำค่อนข้างแรง"),
    (2.0, "🌊 กระแสน้ำแรง"),
]

def add_favorite(lat, lon, place_name):
    favorite = {
        "place": place_name,
        "lat": lat,
        "lon": lon
    }

    if not os.path.exists(FAVORITES_FILE):
        with open(FAVORITES_FILE, "w") as f:
            json.dump([favorite], f, ensure_ascii=False, indent=2)
    else:
        with open(FAVORITES_FILE, "r") as f:
            favorites = json.load(f)
        favorites.append(favorite)
        with open(FAVORITES_FILE, "w") as f:
            json.dump(favorites, f, ensure_ascii=False, indent=2)
    
def get_risk_from_velocity(velocity):
    for v, desc in reversed(velocity_levels):
        if velocity >= v:
            return desc
    return "ไม่สามารถระบุความเสี่ยงได้"

def generate_ascii_velocity(velocity):
    min_v = 0.0
    max_v = 8.0
    step = 0.05
    max_bar_length = 50

    if velocity < step:
        return "Velocity: 0.00 m/s [💧 กระแสน้ำเบาบาง/ไม่มีกระแสน้ำ]\n[ ]"

    steps_count = int((max_v - min_v) / step)
    index = int((velocity - min_v) / step)
    index = min(index, steps_count)

    bar_length = int(index / steps_count * max_bar_length)
    bar = "█" * bar_length

    for v, d in reversed(velocity_levels):
        if velocity >= v:
            desc = d
            break

    return f"Velocity: {velocity:.2f} m/s [{desc}]\n[{bar}]"

@st.cache_data(show_spinner=False)
def geocode(name):
    try:
        location = geolocator.geocode(name, timeout=10)
        if location:
            return location.latitude, location.longitude
    except GeocoderTimedOut:
        st.warning("Geocoding timeout. Please try again.")
    return None, None

def analyze_risk(name, weather_data, df, model, show_ascii=True):
    if name:
        lat, lon = geocode(name)
        if lat is None or lon is None:
            st.warning("ไม่พบสถานที่ที่คุณค้นหา")
            return None
    else:
        lat = weather_data["coord"]["lat"]
        lon = weather_data["coord"]["lon"]

@st.cache_data(ttl=3600)
def get_weather(lat, lon, API_KEY):
    url = f"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?lat={lat}&lon={lon}&appid={API_KEY}&units=metric"
    try:
        res = requests.get(url).json()
        return {
            "temp": res["main"]["temp"],
            "humidity": res["main"]["humidity"],
            "pressure": res["main"]["pressure"],
            "wind_speed": res["wind"]["speed"],
            "wind_deg": res["wind"].get("deg", 0),
            "rain": res.get("rain", {}).get("1h", 0),
            "desc": res["weather"][0]["description"],
            "clouds": res["clouds"]["all"],
        }
    except:
        return None

# --- Haversine distance (km) ---
def haversine(lat1, lon1, lat2, lon2):
    R = 6371  # Earth radius km
    phi1 = math.radians(lat1)
    phi2 = math.radians(lat2)
    delta_phi = math.radians(lat2 - lat1)
    delta_lambda = math.radians(lon2 - lon1)

    a = math.sin(delta_phi / 2)**2 + math.cos(phi1)*math.cos(phi2)*math.sin(delta_lambda / 2)**2
    c = 2 * math.atan2(math.sqrt(a), math.sqrt(1 - a))
    return R * c


@st.cache_data(ttl=3600)
def get_elevation_api(lat, lon, verbose=True):
    datasets = ["aster30m", "srtm90m", "etopo1"]
    elevations = []

    for dataset in datasets:
        url = f"https://api.opentopodata.org/v1/{dataset}?locations={lat},{lon}"
        try:
            r = requests.get(url, timeout=10)
            if r.status_code == 200:
                data = r.json()
                elevation = data["results"][0].get("elevation")
                if elevation is not None:
                    elevations.append(elevation)
            elif r.status_code == 429 and verbose:
                st.markdown(f"<div class='weather-box'>⏳ โดนจำกัดการใช้งาน ({dataset}): HTTP 429</div>", unsafe_allow_html=True)
            elif verbose:
                st.markdown(f"<div class='weather-box'>⚠️ API error ({dataset}): HTTP {r.status_code}</div>", unsafe_allow_html=True)
        except Exception as e:
            if verbose:
                st.markdown(f"<div class='weather-box'>⚠️ Exception ({dataset}): {e}</div>", unsafe_allow_html=True)

        time.sleep(1.2)

    if elevations:
        average_elevation = round(sum(elevations) / len(elevations), 2)
        if verbose:
            st.markdown(f"""
            <div class="weather-box">
                ✅ ค่าเฉลี่ยระดับความสูงจาก {len(elevations)} แหล่ง: <strong>{average_elevation} m</strong>
            </div>
            """, unsafe_allow_html=True)
        return average_elevation
    else:
        if verbose:
            st.error("❌ ไม่สามารถดึงข้อมูลระดับความสูงจากทุกแหล่งได้")
        return None
        
@st.cache_data(ttl=3600)
def get_slope_from_elevation(lat, lon, delta=0.0005):
    if lat is None or lon is None:
        return None

    coords = {
        "north":  (lat + delta, lon),
        "south":  (lat - delta, lon),
        "east":   (lat, lon + delta),
        "west":   (lat, lon - delta),
        "center": (lat, lon),
    }

    # ดึงค่าระดับความสูงจาก API
    elevations = {}
    for key, (lat_, lon_) in coords.items():
        elevations[key] = get_elevation_api(lat_, lon_, verbose=False)

    # ถ้า elevation บางจุดดึงไม่สำเร็จ ให้ return None
    if any(v is None for v in elevations.values()):
        return None

    # คำนวณระยะห่างเป็นเมตร (โดยใช้ Haversine)
    dist_ns = haversine(*coords["north"], *coords["south"]) * 1000
    dist_ew = haversine(*coords["east"], *coords["west"]) * 1000

    # คำนวณความชันตามแนว N-S และ E-W
    slope_lat = (elevations["north"] - elevations["south"]) / dist_ns
    slope_lon = (elevations["east"] - elevations["west"]) / dist_ew

    # รวมความชันทั้ง 2 แนว
    slope_m = math.sqrt(slope_lat**2 + slope_lon**2)
    slope_deg = math.degrees(math.atan(slope_m))

    return {
        "slope_m": round(abs(slope_m), 4),
        "slope_deg": round(abs(slope_deg), 2)
    }
    
# --- โหลดข้อมูลจากฟังก์ชัน (มีการแปลงพิกัด UTM เป็น lat/lon) ---
df = load_flood_data()

# --- คำนวณระยะห่างจากจุดของผู้ใช้กับแต่ละจุดในข้อมูล ---
df["distance"] = np.sqrt((df["lat"] - lat)**2 + (df["lon"] - lon)**2)

# --- ส่วนแสดงแผนที่และช่องค้นหาสถานที่ ---

col_map, col_input = st.columns([3, 1])

 # --- แสดงผลพิกัดสุดท้าย ---
 
 # ฟังก์ชันหลักสำหรับการพยากรณ์
def predict_velocity(model, rain, depth_max, depth, elevation, slope_m):
    try:
        features = [[rain, depth_max, depth, elevation, slope_m]]
        return model.predict(features)[0]
    except Exception as e:
        st.error(f"❌ เกิดข้อผิดพลาดในการพยากรณ์: {e}")
        return None

# -------------------- เริ่มต้น --------------------

# ตัวแปรจาก session
lat = st.session_state.get("lat")
lon = st.session_state.get("lon")

# -------------------- แผนที่โต้ตอบ --------------------
m = folium.Map(location=[lat, lon], zoom_start=6)  
with col_map:
    map_data = st_folium(m, height=450, width=700)

# ---------------- ค่าเริ่มต้น ----------------
if "lat" not in st.session_state:
    st.session_state["lat"] = 48.69
if "lon" not in st.session_state:
    st.session_state["lon"] = 8.15
if "place" not in st.session_state:
    st.session_state["place"] = ""
if "last_clicked" not in st.session_state:
    st.session_state["last_clicked"] = None

# ---------------- ตรวจสอบการคลิก ----------------
if map_data and map_data.get("last_clicked"):
    clicked_lat = map_data["last_clicked"]["lat"]
    clicked_lon = map_data["last_clicked"]["lng"]

    # เงื่อนไขอัปเดตเมื่อคลิกใหม่
    if (
        st.session_state["last_clicked"] is None or
        clicked_lat != st.session_state["last_clicked"]["lat"] or
        clicked_lon != st.session_state["last_clicked"]["lon"]
    ):
        st.session_state["last_clicked"] = {"lat": clicked_lat, "lon": clicked_lon}
        st.session_state["lat"] = clicked_lat
        st.session_state["lon"] = clicked_lon
        st.session_state["place"] = ""  # reset การค้นหา
        
# ---------------- ช่องค้นหาสถานที่ ----------------
# ทำงานต่อเมื่อยังไม่มีการคลิก
if st.session_state["last_clicked"] is None:
    place = st.text_input("🔍 Typing", value=st.session_state["place"])
    if place and place != st.session_state["place"]:
        lat, lon = geocode(place)
        if lat is not None and lon is not None:
            st.session_state["lat"] = lat
            st.session_state["lon"] = lon
            st.session_state["place"] = place
            st.success(f"📍 Lat: {lat:.5f} | Long: {lon:.5f}")
        else:
            st.warning("⚠️ ไม่สามารถระบุตำแหน่งพิกัดจากชื่อสถานที่ได้")

# ---------------- แสดงพิกัด ----------------
with col_input:
    st.subheader("Coordinates")
    st.write(f"Latitude: `{st.session_state['lat']:.5f}`")
    st.write(f"Longitude: `{st.session_state['lon']:.5f}`")
    if st.session_state["place"]:
        st.caption(f"🔎 ค้นหาจาก: **{st.session_state['place']}**")
    elif st.session_state["last_clicked"]:
        st.caption("🖱️ Click on The map")
# ---------------- Current Info ----------------

# -------------------- การวิเคราะห์ข้อมูล --------------------
nearest_row = df.loc[df["distance"].idxmin()]

weather = get_weather(lat, lon, API_KEY)
rain = weather.get("rain", 0.0) if weather else 0.0

depth_max = nearest_row["Depth(Max)"]
depth = nearest_row["Depth"]
elevation_use = nearest_row["Elevation"]
elevation = get_elevation_api(lat, lon, verbose=False)

coord_user = (lat, lon)
coord_file = (nearest_row["lat"], nearest_row["lon"])
distance = geodesic(coord_user, coord_file).km

slope_data = get_slope_from_elevation(lat, lon)
slope_m = slope_data["slope_m"] if slope_data else None

if slope_m is not None and elevation is not None:
    velocity_pred = predict_velocity(model, rain, depth_max, depth, elevation, slope_m)
    if velocity_pred is not None:
        st.metric("Velocity (m/s)", f"{velocity_pred:.2f}")
        st.metric("Slope (m/m)", f"{slope_data['slope_m']:.4f}")
        st.metric("Slope (°)", f"{slope_data['slope_deg']:.2f}")
    else:
        st.warning("ไม่สามารถพยากรณ์ค่าความเร็วได้")
else:
    st.warning("⚠️ ไม่สามารถคำนวณความชันหรือระดับความสูงได้")

# -------------------- ข้อมูลอากาศ --------------------
if weather:
    st.markdown(f"""
    <div class="weather-box">
        🌡️ อุณหภูมิ: <code>{weather['temp']} °C</code><br>
        💧 ความชื้น: <code>{weather['humidity']} %</code><br>
        💨 ลม: <code>{weather['wind_speed']} m/s</code> ทิศ <code>{weather['wind_deg']}°</code><br>
        ☁️ เมฆปกคลุม: <code>{weather['clouds']} %</code><br>
        📈 ความกดอากาศ: <code>{weather['pressure']} hPa</code><br>
        ☔ ปริมาณฝน: <code>{weather['rain']} mm/hr</code><br>
        📝 สภาพอากาศ: <code>{weather['desc']}</code>
    </div>
    """, unsafe_allow_html=True)


# -------------------- Sidebar: พิกัดปัจจุบัน --------------------
if lat is not None and lon is not None:
    st.sidebar.subheader("🗺️ Current Location")
    st.sidebar.text(f"Lat: {lat:.5f}")
    st.sidebar.text(f"Lon: {lon:.5f}")

# -------------------- เพิ่มจุดจำลองในแผนที่ --------------------
if "df" in st.session_state and not st.session_state.df.empty:
    df = st.session_state.df
    for _, row in df.iterrows():
        velocity = row.get("velocity_pred", 0.0)
        popup_text = (
            f"<b>Depth(Max):</b> {row.get('Depth(Max)', 0):.2f} m<br>"
            f"<b>Depth:</b> {row.get('Depth', 0):.2f} m<br>"
            f"<b>Elevation:</b> {row.get('Elevation', 0):.2f} m<br>"
            f"<b>WaterSurfaceElevation:</b> {row.get('WaterSurfaceElevation', 0):.2f} m<br>"
            f"<b>Rain:</b> {row.get('Rain(mmh-1)', 0):.2f} mm/h<br>"
            f"<b>Predicted Velocity:</b> {velocity:.2f} m/s<br>"
            f"<b>Risk:</b> {get_risk_from_velocity(velocity)}"
        )
        folium.CircleMarker(
            location=[row["lat"], row["lon"]],
            radius=3,
            fill=True,
            fill_opacity=0.7,
            color="blue",
            popup=popup_text
        ).add_to(m)

# -------------------- Sidebar: รายการโปรด --------------------
st.sidebar.header("Favorites")
if "favorites" not in st.session_state:
    st.session_state.favorites = []

if st.sidebar.button("Clear Favorites"):
    st.session_state.favorites = []

for idx, fav in enumerate(st.session_state.favorites):
    st.sidebar.write(f"{idx+1}. {fav['name']} ({fav['lat']:.4f}, {fav['lon']:.4f})")

# ปุ่มบันทึกสถานที่โปรด
if st.button("Save to Favorites", key="save_fav_btn"):
    add_favorite(lat, lon, st.session_state.get("place", "Unknown"))
    st.success(f"📌 Saved {st.session_state.get('place', 'Unnamed Location')} to favorites!")

# -------------------- ปุ่มควบคุมอื่น ๆ --------------------
if st.button("Start Analysis", key="analyze_btn"):
    try:
        result = analyze_risk(lat, lon, df, model, API_KEY)
        st.success(f"✅ Analysis Result for {st.session_state.get('place', 'Unknown')}: {result}")
    except Exception as e:
        st.error(f"❌ Error during analysis: {e}")

if st.button("Restart", key="restart_btn"):
    for key in ["clicked_location", "velocity_pred", "risk_level", "historical_data", "search_location"]:
        if key in st.session_state:
            del st.session_state[key]
    raise RerunException(get_script_run_ctx())

   
# ข้อมูลเกี่ยวกับระบบ
with st.expander("ℹ️ เกี่ยวกับ Flood Guardian"):
    st.markdown("""
    🌊 Machine Learning: Random Forest Regression สำหรับทำนายความเร็วกระแสน้ำ

     Random Forest เป็นหนึ่งในอัลกอริทึมสำคัญของกลุ่ม Ensemble Learning ซึ่งมีหลักการสร้างโมเดลจากการรวมผลลัพธ์ของหลาย ๆ โมเดลต้นไม้ตัดสินใจ (Decision Trees) เพื่อเพิ่มความแม่นยำและลดปัญหา overfitting...

     ---

     หลักการทำงานของ Random Forest

     1. การสร้างหลายต้นไม้ตัดสินใจ (Decision Trees)  
       ใช้เทคนิค Bootstrap Aggregation (Bagging) โดยการสุ่มข้อมูลฝึกและฟีเจอร์บางส่วนในแต่ละต้น

     2. การทำนายแบบ Regression  
       ค่าที่ได้คือค่าเฉลี่ยของค่าที่แต่ละต้นไม้ทำนายออกมา

     3. ข้อดีของ Random Forest
       - ลด overfitting
       - จัดการกับข้อมูลหลายมิติได้ดี
       - ไม่ต้องตั้งสมมุติฐานความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชัน

     ---

      การประยุกต์ใช้กับ Flood Guardian

     ใช้ข้อมูลจาก:
    - ปริมาณฝน (Rain)
    - ความลึกน้ำ (Depth)
    - ความสูงพื้นที่ (Elevation)
    - ความเร็วกระแสน้ำจริง (Velocity)

     Random Forest Regression สามารถเรียนรู้ความสัมพันธ์ซับซ้อนแบบไม่เชิงเส้นจากข้อมูลพวกนี้ได้อย่างแม่นยำ

     ---

     แหล่งข้อมูล
    - 🌐 [Nays2Dfloods](https://i-ric.org/en/solvers/nays2dh/)
    - ☁️ [OpenWeatherMap](https://openweathermap.org/api)
    - 🗺️ [OpenStreetMap](https://www.openstreetmap.org)
    - 🏔️ [OpenTopoData](https://www.opentopodata.org/)

     <p align="center">
        <img src="https://huggingface.co/spaces/Nuttanitranslate/Flood/resolve/main/IMG_9449.webp" width="90%">
        <br><em>การทำงานของ Random Forest</em>
    </p>

     💡 **หมายเหตุ**: ข้อมูลนี้เป็นการประเมินเบื้องต้น ไม่ใช่คำเตือนทางการจากหน่วยงานรัฐ
    """, unsafe_allow_html=True)