座標値から面積を求める(座標求積法)
さて、ページを変えたので数式をもう一度書いておこう。
S1=(x2+x1)×(y2−y1)÷2
S2=(x3+x2)×(y3−y2)÷2
S3=(x4+x3)×(y4−y3)÷2
S4=(x1+x4)×(y1−y4)÷2
数式を展開すると、次のようになる
S1=(x2y2+x1y2−x2y1−x1y1)÷2
S2=(x3y3+x2y3−x3y2−x2y2)÷2
S3=(x4y4+x3y4−x4y3−x3y3)÷2
S4=(x1y1+x4y1−x1y4−x4y4)÷2
求める面積Sは
S=S1+S2+S3+S4
であるので、÷2をまとめたとして( )の中の数式を考える。
仮にそれをSAとする。上の式を見てもらうと同じ色をつけた部分はSを求めるときに相殺できるのでその部分を除いてやると、
SA=(x4−x2)y1+(x1−x3)y2+(x2−x4)y3+(x3−x1)y4
一般的に表すと、頂点がp箇所ある図形の面積Sは、
S=煤ixn−1−xn+1)yn÷2(n=1のときn−1はp、n=pのときn+1は1)
となり、つまりは、ある頂点についてその前後のx座標の差にその点のy座標の値を乗じた値の合計がその図形の面積ということになる。(ちなみに狽ニは、n=1からpまでの合計という意味)
よって、よく土地の面積を出すときに次のような表があるのはこのためである。
座標点 | x座標 | y座標 | (x−x)×y | 辺長 |
1 | 100.000 | 100.000 | 100000.000000 | 100.00 |
2 | 0.000 | 100.000 | 100000.000000 | 100.00 |
3 | 0.000 | 0.000 | 0.000000 | 100.00 |
4 | 100.000 | 0.000 | 0.000000 | 100.00 |
倍面積 | 200000.000000 | |||
面 積 | 100000.00 |