CommanderXL / AreaCalculate

Geek Repo:Geek Repo

Github PK Tool:Github PK Tool

AreaCalculate

##地图上计算乱序点组成多边形的面积.

具体代码见html文件

#####问题描述

计算机无法计算乱序点组成的多边形的面积,因此首先解决如何将乱序点转化为顺序点,再进行多边形面积计算。

#####总体思路

  • 选出所有点中经度最小和最大的点。
  • 取一过这两点的直线,得直线的上、下两区域
  • 将直线上半区域按经度从小到大排列并按顺时针连接
  • 将直线下半区域按经度从大到校排列并按顺时针连接
  • 最后得到顺序点组成的多边形
  • 选取坐标原点,将多边形顶点和原点相连,通过计算多个三角形面积得到多边形面积

#####注:

  • 由于测量面积不是特别大,近似将测量曲面当作平面计算
  • 单位换算:1纬度=111千米,1经度=111千米 × COS(纬度)
  • 整个计算过程按 “度” 为单位计算,然后将计算结果的单位 ”度” 转化为距离单位(千米)

#####具体实现步骤如下:

首先通过电脑程序获取每个巡检人员手持终端最新的定位信息,包括经纬度。每个巡检人员的定位点都不相同,即这些定位点都处于乱序状态,而计算机是无法直接通过这些乱序点将巡检面积求出。因此计算机获取到每个巡检人员的定位信息后,首先应该按照一定的顺序将这些定位点进行排序。 步骤一:将获取到的N(假设N=7)个定位点信息,按照经度的大小值将定位点进行第一次排序,经度最小的点记为A(A5点)(如果存在经度相同的点,就取纬度值最小的点)。选取经度最大的点记为B(A3点)(如果存在经度相同的店,就取纬度值最大的点)。

image

步骤二:通过A、B两点的坐标信息可确定一条经过A、B两点的直线,因此这条直线将除了A、B两点之外的剩余点分成了三部分,这三部分点的特性分别是:将点坐标代入直线方程后计算结果为大于0的区域记为C1,点的个数记为N1,计算结果小于0的区域记为C2,点的个数记为N2,计算结果等于0的区域记为C3,点的个数为N3.(图二)

image

步骤三:将C1区域的点按照经度从小到大的顺序进行一次排列,如果存在经度相同的几个点,则按纬度从小到大的顺序排列,并将这N1个点按排列的先后顺序依次连接,然后将A点与C1区排序后的第一个点相连,B点与排序后的最后一点相连。 步骤四:将C2区域的点按照经度从大到小的顺序进行一次排列。如果存在经度相同的几个点,则按经度的从大到小的顺序排列,并将这N2个点按排列的先后顺序依次连接,然后将B点与C2区域排序后的第一个点相连,将A点与排序后的最后一个点相连,这样就得到一个以A为起始点和终点的顺时针方向的多边形,将多边形的顶点个数记为K(K=7),(图三)。

image

步骤五:取坐标原点,多边形的每个顶点都和坐标原点组成一个向量(图四),每个三角形的面积计算依据

向量外积公式

多边形的面积计算公式

规定在计算过程中,矢量相乘的面积取逆时针方向为正,顺时针方向为负,分别将三角形 的面积按照公式(1)计算,其中A_1 OA_2,A_2 OA_3,A_3 OA_4,A_4 OA_5,A_5 OA_6为顺时针方向取正值,而A_6 OA_7,A_7 OA_1为逆时针方向取负,并根据公式(2),求出最后的多边形面积,此时计算结果的单位为“度”,接下来将“度”的单位转化为“平方千米”,即可得最后多边形面积。 image image

About


Languages

Language:HTML 100.0%