طريقة الاستخدام
- اكتب رأساً في كل سطر في الرؤوس، رأس في كل سطر، بخط العرض وخط الطول، أو بصيغة أخرى يقرؤها محوّل الإحداثيات.
- رتّب الرؤوس حول الحدود بالترتيب، حتى لا تتقاطع الأضلاع.
- اقرأ المساحة بالمتر المربع، وهكتار أو دونم (1 000 م²) أو إيكر حسب الوحدة التي تحتاجها.
- افتح طريقة الحساب لترى الفائض الكروي والمساحة خطوة بخطوة.
كيف تُحسب المساحة
على الكرة، يكون للمضلع الذي تكون أضلاعه أقواساً من الدائرة العظمى زوايا مجموعها أكبر من المجموع المستوي. هذا الفائض، أي الفائض الكروي E، يساوي المساحة مقسومة على مربع نصف القطر. تقسم الأداة المضلع إلى مثلثات من رأسه الأول، وتحسب فائض كل مثلث بصيغة Van Oosterom وStrackee، ثم تجمعها وتضربها في R².
E = Σ 2 × atan2(a · (b × c), 1 + a·b + b·c + c·a)، على المثلثات (a, bᵢ, bᵢ₊₁)
المساحة = |E| × R²، حيث R = 6 371 008.8 م، وهو نصف القطر المتوسط
المحيط = Σ 2R × atan2(√h, √(1 − h))، حيث h هافرسين كل ضلع
- الكرة كلها فائضها 4π راديان مجسم، لذلك فائض المضلع بالراديان المجسم في R² يعطي مساحته.
- المتجهات الوحدية a وb وc هي الرؤوس على الكرة: a هو الرأس الأول، وb وc الرأسان التاليان.
الدقة على الأرض الحقيقية
الأرض إهليلج مفلطح عند القطبين. تعطي الكرة ذات نصف القطر المتوسط مساحات في حدود 0.1٪ من قيمة WGS 84 قرب أنقرة، وفي حدود 0.7٪ للمربعات ذات الدرجة الواحدة من خط الاستواء حتى 70° شمالاً (بالمقارنة مع عنصر المساحة على الشكل الإهليلجي). وتؤخذ المساحة أيضاً عند مستوى البحر: فالسطح الحقيقي للمنحدر أكبر من مسقطه.
- 1 دونم هو 1 000 م²، وهو الرقم الذي تعطيه مقالة Wikipedia (بالتركية) عن الدونم للوحدة المستعملة اليوم. أما الدونم القديم، المستعمل قبل قانون 1945، فكان 918.393 م².
ما لا تغطيه هذه الأداة
- المضلعات التي تتقاطع أضلاعها، مثل ربطة العنق الفراشية: مساحتها لا معنى لها.
- الحدود القانونية. مساحة السجل العقاري تأتي من السجل العقاري ومسح الكاداستر الرسمي؛ استعمل ذلك للأغراض القانونية.
- الارتفاع والانحدار. النتيجة مساحة المسقط عند مستوى البحر.
مثال محلول: قطعة قرب أنقرة
الرؤوس الأربعة 39.9334, 32.8597؛ و39.9334, 32.8697؛ و39.9244, 32.8697؛ و39.9244, 32.8597 تشكل قطعة بطول 0.0090° من خط العرض (نحو 1.00 كم) وعرض 0.0100° من خط الطول (نحو 0.85 كم عند 39.93° شمالاً).
الكرة تعطي 853 334 م²، وهي 85.3334 هكتار، أو 853.33 دونم، أو 210.86 إيكر. والمحيط 3 707 م.
| النتيجة | القيمة |
|---|---|
| المساحة | 853 334 م² |
| هكتار | 85.3334 هكتار |
| دونم (1 000 م²) | 853.33 دونم |
| إيكر | 210.86 إيكر |
| المحيط | 3 707 م |
الأسئلة الشائعة
لماذا لا تساوي المساحة على الكرة المساحة على خريطة مستوية؟
على السطح المنحني تكون أضلاع المضلع أقواساً من الدائرة العظمى، ومجموع زواياه أكبر من المجموع المستوي. ولقطعة من بضعة هكتارات يكون الفرق عن الخريطة المستوية صغيراً؛ أما المساحات الكبيرة فلا.
ما الدونم؟
الدونم وحدة مساحة للأراضي: 1 000 متر مربع، أي 0.1 هكتار. أما الدونم القديم، المستعمل قبل قانون 1945، فكان 918.393 متراً مربعاً.
كم دونماً في الهكتار وفي الإيكر؟
الهكتار 10 000 م²، أي 10 دونمات. والإيكر الدولي 4 046.8564224 م²، أي نحو 4.047 دونم.
هل هذه مساحة قطعة مسجلة؟
لا. مساحة القطعة المسجلة تأتي من السجل العقاري ومسح الكاداستر. وتعطي هذه الأداة مساحة الرؤوس التي تكتبها على الكرة؛ فاستعمل السند الرسمي أو المسح الرسمي للأغراض القانونية.
هل أستطيع كتابة الرؤوس بالدرجات والدقائق والثواني؟
نعم. يمكن أن يكون كل سطر بالدرجات العشرية، أو بالدرجات والدقائق والثواني، أو بالدرجات والدقائق العشرية، أو بـUTM أو MGRS، كما يقرؤها محوّل الإحداثيات. وتُتجاهل الأسطر الفارغة، والرأس الذي يتكرر في النهاية يغلق المضلع.
لماذا تعطي مضلعات تتقاطع أضلاعها مساحة خاطئة؟
المساحة مجموع موقّع يؤخذ بالترتيب الذي كُتبت به الرؤوس. وحيث تتقاطع الأضلاع تُطرح الأجزاء التي تُقطع في الاتجاه المعاكس، فلا تكون النتيجة مساحة الشكل الذي رسمته. رتّب الرؤوس حول الحدود.
المصادر
- Movable Type Scripts (باللغة الإنجليزية): المسافة بالهافرسين وصيغ الدائرة العظمى على الكرة
- Wikipedia (باللغة الإنجليزية): Spherical excess، مساحة المضلع الكروي ومثلثاته
- Wikipedia (بالتركية): Dönüm، 1 000 م²، الوحدة المستعملة اليوم
- NIST، Special Publication 811، الملحق B: الإيكر ومعاملات التحويل الأخرى (باللغة الإنجليزية)
- Wikipedia (باللغة الإنجليزية): World Geodetic System، الشكل الإهليلجي WGS 84
آخر مراجعة للأرقام والنص: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة.