測畝儀如何實(shí)現(xiàn)土地面積的測定
測畝儀如何實(shí)現(xiàn)土地面積的測定
測畝儀是面積測量儀的有一種稱呼，因?yàn)樵搩x器可以直接用畝來表示面積的總數(shù)，因此又被叫做測畝儀、計(jì)畝器。如今，測畝儀現(xiàn)已廣泛用于對土地面積、房屋面積、農(nóng)田面積進(jìn)行測定，而且使用方便、結(jié)果精確，受到了農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利和土管部門的青睞。隨著社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，農(nóng)業(yè)也開始步入現(xiàn)代化道路。各種農(nóng)田作業(yè)的效率等，都需要不斷提高，此時(shí)高科技農(nóng)業(yè)儀器、設(shè)備就格外受到青睞。農(nóng)業(yè)機(jī)械化要求快速、準(zhǔn)確、及時(shí)的了解土地面積以及作物產(chǎn)量，此時(shí)我們可以借助測畝儀。另外，測畝儀還可以同時(shí)跟收割機(jī)等大型農(nóng)機(jī)配合使用，此時(shí)又可以叫做收割機(jī)面積測量儀、農(nóng)機(jī)作業(yè)面積測量儀等。
測畝儀是面積儀的一種，但是它最大的優(yōu)點(diǎn)就是GPS全球定位系統(tǒng)。GPS全球定位系統(tǒng)是美國花了20多年的時(shí)間研發(fā)出來的，現(xiàn)在全世界各地都在使用的一個(gè)能夠顯示經(jīng)緯度位置的系統(tǒng)。系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、高效性等特點(diǎn)。今天我們主要來揭秘下GPS系統(tǒng)如何進(jìn)行不規(guī)則土地的面積測定，希望大家看了后會(huì)有所啟發(fā)。
算法中首先建立坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)為經(jīng)度，縱坐標(biāo)為緯度。用鏈表存儲所有記錄數(shù)據(jù)。首先將記錄下的所有的點(diǎn)進(jìn)行排序，找出橫向、縱向上的坐標(biāo)的最大、最小值。以一定間距(間距很小，本設(shè)計(jì)中選間距可以任選，但要足夠小)的平行于橫軸直線平分坐標(biāo)平面，將曲線邊界近似看成由若干個(gè)線段微元構(gòu)成的邊界。從第一個(gè)點(diǎn)開始搜索，找出每一條邊界線段微元與劃分平面的哪一條直線相交，確定交點(diǎn)。這樣將整個(gè)封閉區(qū)域分為若干個(gè)梯形微元，但是由于水平線上未必有我們所記錄的數(shù)據(jù)點(diǎn)，因此區(qū)域不僅僅是用我們所設(shè)定的水平線進(jìn)行劃分就可以進(jìn)行計(jì)算的，還需要進(jìn)一步的劃分區(qū)域。
若相鄰兩點(diǎn)分別在兩條水平線上，則梯形微元可直接確定;若水平線在相鄰兩點(diǎn)之間，如C，D，E點(diǎn)(其中D點(diǎn)為水平分割線)，此時(shí)把D和CE的交點(diǎn)看成一個(gè)記錄點(diǎn)，與其上一個(gè)點(diǎn)連成線段，再判斷與哪條直線相交，此時(shí)，線D將區(qū)域細(xì)分為兩個(gè)梯形微元。這只是某兩點(diǎn)的情況，程序要從第一個(gè)點(diǎn)開始依次搜索每一個(gè)點(diǎn)，記錄每一個(gè)邊界線段微元與水平線的相交情況，適當(dāng)細(xì)分，確定交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)及所有記錄的邊界點(diǎn)，確定所有的梯形微元，再將所有梯形微元面積累加即可得到封閉區(qū)域的面積。
由上可知，要計(jì)算不規(guī)則土地的面積，主要用到了高等數(shù)學(xué)中的微元法。微元即將不規(guī)則土地劃分為很小的一個(gè)圖形，此時(shí)該圖形可以按照我們常規(guī)的面積測定法進(jìn)行測定，如本文中我們講到的微元就是一個(gè)梯形。然后再將每個(gè)微元進(jìn)行微積分，算出來的面積就是土地的總面積。而測畝儀正是靠這種方法進(jìn)行面積計(jì)算的。
