GPS面積測量儀求面積方法大揭秘
GPS面積測量儀求面積方法大揭秘
GPS面積測量儀現已廣泛用于對土地面積、房屋面積、農田面積進行測定，而且使用方便、結果精確，受到了農業、林業、水利和土管部門的青睞。尤其是農業，隨著農業現代化進程的不斷推進，國家對農業作業的效率要求越來越高，怎樣才能讓農業真正步上科技化道路？在華北、西部等地區，農業機械化比較普遍，但是如何測定收割機今天收割了多少面積的玉米等作物，都是我們平時最常遇見的問題。那么，此時GPS面積測量儀就正好解決了這個問題。它有另一個更貼合實際的名字叫做收割機面積測量儀，或者是農機作業面積測量儀。你只需將儀器綁定在收割機或者其他大型農機上，然后繞所測面積一圈，儀器就能自動顯示區域面積。
GPS面積測量儀是面積儀的一種，但是它最大的優點就是GPS全球定位系統。GPS全球定位系統是美國花了20多年的時間研發出來的，現在全世界各地都在使用的一個能夠顯示經緯度位置的系統。系統具有穩定性、高效性等特點。今天我們主要來揭秘下GPS系統如何進行不規則土地的面積測定，希望大家看了后會有所啟發。
算法中首先建立坐標系，橫坐標為經度，縱坐標為緯度。用鏈表存儲所有記錄數據。首先將記錄記錄下的所有的點進行排序，找出橫向、縱向上的坐標的最大、最小值。以一定間距(間距很小，本設計中選間距可以任選，但要足夠小)的平行于橫軸直線平分坐標平面，將曲線邊界近似看成由若干個線段微元構成的邊界。從第一個點開始搜索，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。這樣將整個封閉區域分為若干個梯形微元，但是由于水平線上未必有我們所記錄的數據點，因此區域不僅僅是用我們所設定的水平線進行劃分就可以進行計算的，還需要進一步的劃分區域。如圖所示，若相鄰兩點分別在兩條水平線上(圖中的線A、B)，則梯形微元可直接確定;若水平線在相鄰兩點之間，如C，D，E點(其中D點為水平分割線)，此時把D和CE的交點看成一個記錄點，與其上一個點連成線段，再判斷與哪條直線相交，此時，線D將區域細分為兩個梯形微元。這只是某兩點的情況，程序要從第一個點開始依次搜索每一個點，記錄每一個邊界線段微元與水平線的相交情況，適當細分，確定交點，根據交點及所有記錄的邊界點，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域的面積。公式如下:
其中，S是以經緯度表示的面積，n是劃分的水平線數，k和l是每一條水平線和邊界線段微元的交點數，如果k和l是大于1的奇數，則此條水平線忽略掉，用它的上一條和下一條水平線直接作梯形，N代表水平線和邊界線段微元的交點，di是兩條水平線間的距離。
以上就是GPS面積測量儀實現不規則土地面積測定的核心所在。因此，不管測量當天天氣如何，只要我們知道所測土地區域的每個點的位置信息，通過以上的微積分原理，用數學方法，就能夠得到土地面積。當收割機面積測量儀的收割面積很大時，該儀器測得的精確更高，誤差可以控制在十平方米級。
