CN103017693A - 一种智能手机测量面积的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能手机测量面积的方法，该方法是基于具有GPS模块的智能手机，包括以下步骤：（1）开启手机的GPS功能，对待测目标进行测量；（2）若待测目标为规则形状，则通过GPS模块采集待测目标各个顶点的经度和纬度，通过中央处理器CPU将各个顶点的经度和纬度分别转化为坐标（X_n、Y_n）并将该坐标储存在手机内的存储器中，n为自然数；（3）根据各顶点的坐标计算出待测目标的长和宽，根据规则图形的面积计算公式计算出待测目标的面积，并将该面积传送至手机的显示屏幕上显示。本发明能够对土地、房屋等场所进行面积的测量，不用携带专业工具，大大方便了人们，进一步丰富了手机的功能。

Description

一种智能手机测量面积的方法

技术领域

本发明涉及一种智能手机测量面积的方法，具体地说是一种可基于手机、平板电脑等移动智能终端的测量土地、房屋面积的方法。

背景技术

随着GPS定位处理芯片的陆续面世及全球GPS定位系统的发展和完善，现有的量测土地、房屋面积的电子仪表大多采用GPS技术。根据从市场上了解到的信息：这样一个电子仪表大约在700到800元之间。该电子仪表主要构成包括显示屏、输入输出串口、GPS定位芯片、单片机、电源、存储IC等。

随着现代电子通信技术的迅猛发展，很多移动智能终端（智能手机）都装配有GPS模块，GPS已成为移动智能终端（如手机）的常规功能之一。智能手机的功能也越来越丰富，智能手机不仅能满足人们的日常需要，还可以玩高端的游戏，拍照、摄影、传送文件等等。然而，目前的部分手机虽然集成有GPS模块，但却无法用来测量土地、房屋等场所的面积，人们需要测量的时候还必须携带一个电子测量仪表才能进行测量。那么是否可以让智能手机也具备这种功能呢？值得人们探讨研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够测量房屋等场所面积的方法，尤其适用在手机、平板电脑等智能移动终端上。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种智能手机测量面积的方法，该方法是基于具有GPS模块的智能手机，包括以下步骤：

（1）开启手机的GPS功能，对待测目标进行测量；

（2）若待测目标为规则形状，则通过GPS模块采集待测目标各个顶点的经度和纬度，通过中央处理器CPU将各个顶点的经度和纬度分别转化为坐标（X_n、Y_n）并将该坐标储存在手机内的存储器中，n为自然数；

（3）根据各顶点的坐标计算出待测目标的长和宽，根据规则图形的面积计算公式计算出待测目标的面积，并将该面积传送至手机的显示屏幕上显示。

所述方法还包括以下步骤：

（4）若待测目标为非规则形状，将待测目标在X轴上以微分单元Dx等分；

（5）沿着待测目标的边沿依次选取多个点，将整个待测目标划分为多个部分，通过GPS模块依次采集各个点的经度和纬度，并且通过CPU转化为相对应的坐标（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）…（X_n，Y_n）存储到存储器中，n为自然数；

（6）对待测目标在X轴上进行微积分，被积函数为Y=f(x)，积分上限为X_n,积分下限为X_n-1，积分值即为该部分的面积S_n，S_n=∫f_n(x)dx,各部分面积之和即为待测目标总面积，即总面积S=S₁+S₂+S₃…S_n。

所述方法还包括以下步骤：

（7）确定选取点是否能做为顶点，首先确定坐标为（X₁，Y₁）的点作为起始点和坐标为（X₂，Y₂）的点作为第二顶点，通过直线斜率计算公式K1=（Y_n-Y_n-1）/(X_n-X_n-1)与K2=(Y_n+1-Y_n-1)/(X_n+1-X_n-1)计算出K1和K2的值；

（8）预先设定一个精度值P，将该精度值P与∣K2-K1∣/∣K1∣的值进行比较；

（9）若∣K2-K1∣/∣K1∣＞P时，则确定该点为选取顶点；若∣K2-K1∣/∣K1∣<P，表明该点不能作为选取顶点，需要沿着待测目标边沿重新选取点，重新计算和比较，依此选出第三顶点、第四顶点…第N顶点。

本发明揭示的方法使手机具有测量房屋等场所面积的方法，方便快捷，不用额外携带专业的测量工具，既能用于测量规则形状的地形，也能用于测量不规则形状的场所，可广泛用于测量稻田、麦田等土地面积，非常方便人们的使用。

附图说明

附图1为发明原理流程示意图；

附图2为本发明中待测目标是矩形时的示意图；

附图3为本发明中待测目标是三角形时的示意图；

附图4为本发明中待测目标是梯形时的示意图；

附图5为本发明中待测目标为不规则图形时的示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明公开了一种智能手机测量稻田、麦田、房屋等场所的面积的方法，省去人们特意携带专业化工具的麻烦，大大方便了人们。需要说明的是，在手机中植入GPS模块实现无线收发信号及采集目标点的经度和纬度都是本领域技术人员所公知的技术，此类手机也在市面上大量销售，因此，对手机的结构不再作详细赘述。

如附图1所示，本发明揭示的一种智能手机测量面积的方法，该方法是基于具有GPS模块的智能手机，包括以下步骤：

（1）开启手机的GPS功能，对待测目标进行测量。由于手机内置有GPS模块，相应的在菜单中具有该GPS点击栏，点击打开手机的相应菜单，启动GPS模块，对待测目标进行测量，将该测目标转换成图形在手机系统程序中成形。

（2）若待测目标为规则形状，则通过GPS模块采集待测目标各个顶点的经度和纬度，通过中央处理器CPU将各个顶点的经度和纬度分别转化为坐标（X_n、Y_n）并将该坐标储存在手机内的存储器中，n为自然数。比如，待测目标为矩形，则依次采集该矩形目标的四个顶点的经度和纬度，并且转化成相应的坐标值，并且将各个顶点的坐标记为（X₁，Y₁）、（X₁，Y₂）、（X₂，Y₂）、（X₂，Y₁）；如果待测目标是三角形，则依次采集该三角形目标的三个顶点，并转化成相应的坐标值，将各顶点的坐标记为（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₁）。

（3）根据各顶点的坐标计算出待测目标的长和宽，根据规则图形的面积计算公式计算出待测目标的面积，并将该面积传送至手机的显示屏幕上显示。由于规则图形都有相对固定的面积计算公式，不同的规则图形其面积计算公式也不同。

如果待测目标为矩形，矩形图形的面积计算公式为S=长*宽。如附图2所示，四个顶点的坐标分别为（X₁，Y₁）、（X₁，Y₂）、（X₂，Y₂）、（X₂，Y₁），长为X₂-X₁，宽为Y₂-Y₁，面积S=（X₂-X₁）*（Y₂-Y₁）。

如果待测目标为三角形，三角形的面积S则为一边长度乘以该边上的高再乘以二分之一。如附图3所示，该三角形待测目标的三个顶点的坐标为（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₁），底边长为X₃-X₁，该底边上对应的高度为Y₂-Y₁，则该三角形待测目标的面积S=（X₃-X₁）*（Y₂-Y₁）/2。

如果待测目标为梯形，梯形的面积S为上底长加下底长的和除以2再乘以高。如附图4所示，该梯形待测目标的四个顶点的坐标依次为（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₂）、（X₄，Y₁），上底的长为X₃-X₁，下底的长为X₄-X₁，高为Y₂-Y₁，则该梯形待测目标的面积S=[（X₃-X₁）+（X₄-X₁）]*（Y₂-Y₁）/2。

当然，待测目标还可能为其他规则形状，如圆形、椭圆形、平行四边形等等，由于规则图形都有固定的计算面积的数学公式，而且这些公式都是公知的知识，在此不一一列举。通过GSP模块采集到该待测目标各个顶点的经度和纬度并转化成相应的坐标之后即可轻易的计算出整个面积。以上的列举也并非是对本发明的限定。

本发明揭示的方法还包括以下步骤：

（4）若待测目标为非规则形状，将待测目标在X轴上以微分单元Dx等分。经测量之后发现待测目标并非是规则的形状，此时不能运用规则图形的面积计算公式。需要运用到微积分方式计算整个待测目标的面积，将待测目标在X轴上以微分单元Dx进行划分，将所测到的图形在X轴上划分为一个个长为Dx的微分单元,该Dx的具体长度可以根据实际测到的图形进行设定。

（5）沿着待测目标的边沿依次选取多个点，将整个待测目标划分为多个部分，通过GPS模块依次采集各个点的经度和纬度，并且通过CPU转化为相对应的坐标（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）…（X_n，Y_n）存储到存储器中，n为自然数。沿着测到到的待测目标的图形的边沿依次选取多个点，采集和转化得到各个点的坐标，并且存储到手机的存储器中。比如选了个8个点，则该8个点的坐标分别记为（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）、（X₄，Y₄）、（X₅，Y₅）、（X₆，Y₆）、（X₇，Y₇）、（X₈，Y₈）。若选取了10个点，则分别记为（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）、（X₄，Y₄）、（X₅，Y₅）、（X₆，Y₆）、（X₇，Y₇）、（X₈，Y₈）、（X₉，Y₉）、（X₁₀，Y₁₀）。根据选取的多少进行标记，需要说明的是，以上列举并非是限定。

（6）对待测目标在X轴上进行微积分，被积函数为Y=f(x)，积分上限为X_n,积分下限为X_n-1，计算划分的各个部分的面积，积分值即为该部分的面积S_n，S_n=∫f_n(x)dx,各部分面积之和即为待测目标总面积，即总面积S=S₁+S₂+S₃…S_n。

比如在待测目标图形上总共选取有5个点，如附图5所示，该5个点的坐标分别为（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）、（X₄，Y₄）、（X₅，Y₅），X轴上划分的微分单元为dx，相邻两点间为一个划分图形单元，即该待测目标共被划分为三个图形单元S₁、S₂、S₃和S₄，对各个单位分别进行微积分，根据被积函数Y=f(x)计算，Y₁＝f₁(x)，积分上限为X₂，积分下限为X₁，积分值S₁＝∫f₁(x)dx，该积分值S₁即为该部分的面积。Y₂=f₂(x)，积分上限为X₃，积分下限为X₂，S₂=∫f₂(x)dx，该积分值S₂即为该部分的面积。Y₃=f₃(x)，积分上限为X₄，积分下限为X₃，S₃=∫f₃(x)dx，积分值S₃即为该部分的面积。Y₄＝f₄(x)，积分上限为X₅，积分下限为X₄，S₄=∫f₄(x)dx，积分值S₄即为该部分的面积则待测目标的总面积S=S₁+S₂+S₃+S₄，成功获取该不规则待测目标的面积。还可以选取为其他个点数，如6个点，7个点，10个点，计算方式如上，在此不一一列举。

当待测目标为不规则形状时，为了进一步提高测量精度，所述方法还包括以下步骤：

（7）由于第一次在待测目标的图形上选取点时是随意选取，有可能产生偏差，导致最后计算出来的面积出入较大。因此，在确定选取点是否能做为顶点时，首先确定坐标为（X₁，Y₁）的点作为起始点和坐标为（X₂，Y₂）的点作为第二顶点，然后沿着该待测目标图形的边沿线依次选取多个预选点。如总共选取有5个预选点时，如附图5所示，其他三个点的坐标分别为（X₃，Y₃）、（X₄，Y₄）、（X₅，Y₅），通过直线斜率计算公式K1=（Y_n-Y_n-1）/(X_n-X_n-1)与K2=(Y_n+1-Y_n-1)/(X_n+1-X_n-1)计算出K1和K2的值。

（8）预先设定一个精度值P，将该精度值P与∣K2-K1∣/∣K1∣的值进行比较。

（9）若∣K2-K1∣/∣K1∣＞P时，则确定该点为选取顶点，即一开始预选的点可以作为顶点；若∣K2-K1∣/∣K1∣<P，表明该点不能作为选取顶点，需要沿着待测目标边沿重新选取点，重新计算和比较，依此选出第三顶点、第四顶点…第N顶点。

计算时，首先计算第三个点，当该第三个点确定为选取顶点时才继续计算确定其他顶点。

还是以附图5所示为例子，总共有5个点，选取点时，用户可根据待测目标的具体形状进行点的预选。起始点（X₁，Y₁）和第二顶点（X₂，Y₂）为预先确定的顶点，第三点坐标为（X₃，Y₃），则K1=（Y₂-Y₁）/(X₂-X₁)与K2=(Y₃-Y₁)/(X₃-X₁)，查看∣K2-K1∣/∣K1∣的值与精度值P的大小关系。如果∣K2-K1∣/∣K1∣＞P，则表明该第三点（X₃，Y₃）为确定的选取顶点，然后再继续计算第四个点，看是否能作为第四个顶点。如果∣K2-K1∣/∣K1∣<P，则说明该第三点不满足预先设定的精度值，需要重新选择第三点并重新计算，直到计算结果∣K2-K1∣/∣K1∣＞P时才能确定第三顶点，才能进一步计算第四及接下来的顶点。确定第四点时，同样先计算直线斜率，K1=（Y₃-Y₂）/(X₃-X₂)与K2=(Y₄-Y₂)/(X₄-X₂)，如果∣K2-K1∣/∣K1∣＞P，则表明该第四点（X₄，Y₄）为确定的选取顶点。然后再继续计算第五个点，看是否能作为第五个顶点。确定第五点是否能为第五个顶点时依照上述计算公式计算的判定标准。

由于设置一个精度值P，使得计算不规则图形面积时总体误差较小，而且P可以为任意数字，如P为0.1，或者0.08，或者0.2，或者0.05，P值越小，精度越高，P值越大，精度越低。

需要说明的是，以上所述并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能手机测量面积的方法，该方法是基于具有GPS模块的智能手机，包括以下步骤：

（1）开启手机的GPS功能，对待测目标进行测量；

（2）若待测目标为规则形状，则通过GPS模块采集待测目标各个顶点的经度和纬度，通过中央处理器CPU将各个顶点的经度和纬度分别转化为坐标（X_n、Y_n）并将该坐标储存在手机内的存储器中，n为自然数；

（3）根据各顶点的坐标计算出待测目标的长和宽，根据规则图形的面积计算公式计算出待测目标的面积，并将该面积传送至手机的显示屏幕上显示。

2.根据权利要求1所述的智能手机测量面积的方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：

（4）若待测目标为非规则形状，将待测目标在X轴上以微分单元Dx等分；

（5）沿着待测目标的边沿依次选取多个点，将整个待测目标划分为多个部分，通过GPS模块依次采集各个点的经度和纬度，并且通过CPU转化为相对应的坐标（X₁，Y₁）、（X₂，Y₂）、（X₃，Y₃）…（X_n，Y_n）存储到存储器中，n为自然数；

（6）对待测目标在X轴上进行微积分，被积函数为Y=f(x)，积分上限为X_n,积分下限为X_n-1，计算划分的各个部分的面积，积分值即为该部分的面积S_n，S_n=∫f_n(x)dx,各部分面积之和即为待测目标总面积，即总面积S=S₁+S₂+S₃…S_n。

3.根据权利要求2所述的智能手机测量面积的方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：

（7）确定选取点是否能做为顶点，首先确定坐标为（X₁，Y₁）的点作为起始点和坐标为（X₂，Y₂）的点作为第二顶点，然后在待测目标图形上选取多个点，并将各个点的坐标进入存储，通过直线斜率计算公式K1=（Y_n-Y_n-1）/(X_n-X_n-1)与K2=(Y_n+1-Y_n-1)/(X_n+1-X_n-1)计算出K1和K2的值；

（8）预先设定一个精度值P，将该精度值P与∣K2-K1∣/∣K1∣的值进行比较；

（9）若∣K2-K1∣/∣K1∣＞P时，则确定该点为选取顶点；若∣K2-K1∣/∣K1∣<P，表明该点不能作为选取顶点，需要沿着待测目标边沿重新选取点，重新计算和比较，依此选出第三顶点、第四顶点…第N顶点。

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