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MATERIAL COMPLEMENTAR: USO DA FÓRMULA DE GAUSS PARA CÁLCULO DE ÁREAS DE POLIGONOS IRREGULARES Na topografia, nem sempre as poligonais apresentam formatos simples para se calcular a área. É comum que estas tenham diversos pontos e que apresentem formatos irregulares. Imagine que se precisa calcular a área do polígono representado na figura abaixo: Figura 01 – Poligonal complexa, exemplo para cálculo de áreas. Existem diversas técnicas para se calcular a área de figuras complexas. Pode-se dividir a poligonal complexa em diversos polígonos, nos quais seja fácil calcular a área, como por exemplo: triângulos. Neste Material abordaremos um exemplo usando o método de Gauss que permite o cálculo da área em função das coordenadas de cada vértice. O método baseia-se na soma algébrica de áreas de trapézios definidos a cada conjunto de dois pontos. Estes pontos devem ser tomados como adjacentes (um após o outro), num mesmo sentido, horário ou anti-horário. Matematicamente é representada pela equação a seguir: Em que, “n” refere-se ao número de pontos da poligonal, Xi e Yi as coordenadas do ponto “i”, Xi+1 e Yi+1 as coordenadas do próximo ponto “i+1”. Essa fórmula para uma poligonal de 5 pontos pode ser escrita como: 𝐴 = 1 2 . |(𝑥1𝑦2 + 𝑥2𝑦3 + 𝑥3𝑦4 + 𝑥4𝑦5 + 𝑥5𝑦1) − (𝑦1𝑥2 + 𝑦2𝑥3 + 𝑦3𝑥4 + 𝑦4𝑥5 + 𝑦5𝑥1)| Desta maneira podemos escrever a área da figura 01 como: 𝐴 = 1 2 . |(1.6 + 3.8 + 6.3 + 4. (−3) + 3.2) − (2.3 + 6.6 + 8.4 + 3.3 + (−3).1)| 𝐴 = 1 2 . |(42) − (80)| 𝐴 = 1 2 . |−38| = 19 Este mesmo processo pode ser feito via uma tabela no Excel ou manualmente.
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