محاسبه مساحت چهارضلعی نامنتظم

فرمول برتشنایدر (Bretschneider) برای زمین‌های قناس و غیر گونیا

اطلاعات اضلاع (متر)

اطلاعات زوایا (درجه)

* نیاز نیست همه زوایا را بدانید. تنها دو زاویه روبرو کافی است.

مساحت کل (Area)

UNIT²
نیم‌محیط (s)
مجموع زوایا180°
Formula: K = √((s-a)(s-b)(s-c)(s-d) - abcd·cos²((α+γ)/2))

فرمول برتشنایدر چیست؟

بسیاری از افراد تصور می‌کنند با داشتن طول ۴ ضلع یک زمین، می‌توانند مساحت آن را محاسبه کنند. این یک باور غلط است! یک چهارضلعی با اضلاع ثابت می‌تواند "لولا" شود و زوایای متفاوتی بگیرد، بنابراین مساحت آن ثابت نیست.
فرمول برتشنایدر (Bretschneider) کامل‌ترین فرمول ریاضی برای محاسبه مساحت هر نوع چهارضلعی محدب است که هم اضلاع و هم زوایا را در نظر می‌گیرد. این فرمول در واقع تعمیم فرمول "هرون" (برای مثلث) و فرمول "براهماگوپتا" (برای چهارضلعی محاطی) است.

ساختار ریاضی فرمول

اگر اضلاع چهارضلعی $a, b, c, d$ باشند و $s$ نیم‌محیط باشد، و $\alpha$ و $\gamma$ دو زاویه روبرو باشند:

s = (a + b + c + d) / 2

Area = √[(s-a)(s-b)(s-c)(s-d) - abcd · cos²((α+γ)/2)]

نکته جالب: اگر چهارضلعی محاطی باشد (یعنی رئوس آن روی یک دایره باشد)، مجموع زوایای روبرو ۱۸۰ درجه می‌شود. کسینوس ۹۰ درجه صفر است و فرمول تبدیل به همان فرمول ساده براهماگوپتا می‌شود.

کاربرد در املاک و کشاورزی ایران

زمین‌های "قناس"

در سندهای قدیمی (منگوله‌دار) و قولنامه‌ای، اغلب زمین‌ها گونیا نیستند. برای محاسبه دقیق متراژ جهت فروش یا ساخت‌وساز، شهرداری‌ها و مهندسین ناظر از روش مثلث‌بندی یا همین فرمول دقیق استفاده می‌کنند.

نقشه‌برداری ثبتی

هنگام تفکیک اراضی کشاورزی، مرزها اغلب نامنظم هستند. نقشه‌برداران با دوربین توتال استیشن طول‌ها و زوایا را برداشت کرده و با نرم افزار محاسبه می‌کنند. این ابزار آنلاین همان محاسبات را برای شما ساده می‌کند.

سوالات متداول (FAQ)

چرا به دو زاویه روبرو نیاز داریم؟
در فرمول اصلی، مجموع دو زاویه روبرو ($\alpha + \gamma$) استفاده می‌شود. این پارامتر میزان "انحراف" چهارضلعی از حالت محاطی را نشان می‌دهد. بدون این اطلاعات، شکل هندسی یکتا نیست.
اگر زمین مستطیل باشد چه عددی وارد کنیم؟
در مستطیل همه زوایا ۹۰ درجه هستند. کافیست اضلاع را وارد کرده و برای زوایا عدد ۹۰ را وارد کنید. نتیجه دقیقاً حاصلضرب طول در عرض خواهد شد.