高程
坡度
坡向

高程

 

中文名称：

高程

英文名称：

height

定义：

地面点到高度起算面的垂直距离。

应用学科：

测绘学（一级学科）；大地测量学（二级学科）

 

定义

高程（标高）【elevation】指的是某点沿铅垂线方向到绝对基面的距离，称绝对高程。简称高程。某点沿铅垂线方向到某假定水准基面的距离，称假定高程。

测定办法

 “高程”是测绘用词，通俗的理解，高程其实就是海拔高度。在测量学中，高程的定义是某地表点在地球引力方向上的高度，也就是重心所在地球引力线的高度。因此，地球表面上每个点高程的方向都是不同的。

“高程”是确定地面点位置的一个要素。高程测量的方法有水准测量和三角高程测量，水准测量是精密测定高程的主要方法。水准测量是利用能提供水平视线的仪器(水准仪)，测定地面点间的高差，推算高程的一种方法。

分类

世界各国采用的高程系统主要有两类：正高系统和正常高系统，其所对应的高程名称分别为海拔高和近似海拔高，统称为高程。正常高系统和正高系统是有区别的，主要是由于重力场的影响不同，重力线就会产生一些偏移。大地测量中主要使用正高系统和正常高系统。前者是地面点至大地水准面的垂直距离;后者是地面点沿正常重力线至似大地水准面的距离。高程一般通过水准测量测定。有时为方便起见,常采用假设高程系统,它是地面点到任一假定基准面的距离,称为相对高程。我国规定采用的高程系统是正常高系统。如果不是进行科学研究，只是一般使用，正常高系统结果在国内也可以称为海拔高度。

过去我国采用青岛验潮站1950-1956年观测成果求得的黄海平均海水面作为高程的零点，称为“1956年黄海高程系”。后经复查，发现该高程系验潮资料过短，准确性较差，改用青岛验潮站1950-1979年的观测资料重新推算，并命名为“1985年国家高程基准”。国家水准点设于青岛市观象山，作为我国高程测量的依据。它的高程是以“1985年国家高程基准”所定的平均海水面为零点测算而得，废止了原来“1956年黄海高程系”的高程。

附图是珠穆朗玛峰，2005年，中国对珠穆朗玛峰的高程的重新测定，是历史上工程最浩大的高程测量。该测量花费大量资金，耗时近半年，测量结束后在2005年九月公布的测量结果是：珠穆朗玛峰高程为8844.43米。10月9日，国家测绘局正式宣布，珠穆朗玛峰新高度为8844.43米。之前沿用多年的8848.13米今后不再使用。

珠峰测高的主要方法有两种：第一种方法是传统的经典测量方法，就是以三角高程测量方法为基础，配合水准测量、三角测量、导线测量等方式，获得的数据进行重力、大气等多方面的改正计算，最终得到珠峰高程的有效数据。第二种方法是GPS卫星大地测量法，这种方法首先要建立一个能与地球形状最大程度契合的参考椭球，通过卫星用GPS仪器获得珠峰相对于这个地球参考椭球的准确的三维坐标，然后，只要我们确定了参考椭球与真实地球在珠峰最高点上的高程差，就能够得到珠峰准确的高程。

名山高程

2007年四月，中国国家测绘局和建设部联合公布了中国19座名山修正后的高程数据。这是继2005年公布珠穆朗玛峰高程后，中国再一次公布山峰类重要地理信息数据。此次公布的19座名山高程数据分别是：

泰山1532.7米，

华山2154.9米，

衡山1300.2米，

恒山2016.1米，

嵩山1491.7米，

五台山3061.1米，

云台山624.4米，

普陀山286.3米，

雁荡山1108.0米，

黄山1864.8米，

九华山1344.4米，

庐山1473.4米，

井冈山1597.6米，

三清山1819.9米，

龙虎山247.4米，

崂山1132.7米，

武当山1612.1米，

青城山1260.0米，

峨眉山3079.3米。

规范法规

之前，中国许多山峰高程数据不统一、不准确，有的甚至相差近百米。随著社会经济的发展，全社会对重要地理信息数据的需求不断增长。依法公布中国著名山峰高程数据，可有效规范重要地理信息数据的审核公布行为，引导社会公众使用权威的重要地理信息数据，强化公民国家版图意识。

在综合考虑知名度、影响力、测量条件、国防安全等因素的基础上，国家测绘局将中国国家级重点风景名胜区(包括世界遗产)范围内的78座著名山峰高程纳入了由国家公布的重要地理信息数据范畴。2006年7月下旬至2007年3月上旬，上述第一批19座著名山峰的高程测量完成，获得了较为精确的数据，并获得了包括7位院士在内的12位专家组成的评审委员会一致通过。

 

 

 

坡度

中文名称：

坡度

英文名称：

slope gradient

应用学科：

土壤学（一级学科）；土壤侵蚀与水土保持（二级学科）

 

定义

坡度（slope）是地表单元陡缓的程度，通常把坡面的垂直高度h和水平距离l的比叫做坡度（ 或叫做坡比）用字母i表示。【即坡角的正切值（可写作：i=tan坡角）】

表示方法

坡度的表示方法有百分比法、度数法、密位法和分数法四种，其中以百分比法和度数法较为常用。

（1) 百分比法

表示坡度最为常用的方法，即两点的高程差与其水平距离的百分比，其计算公式如下：坡度 = (高程差/水平距离)x100%

使用百分比表示时，

即：i=h/l×100%

例如：坡度3% 是指水平距离每100米,垂直方向上升(下降)3米 ；1%是指水平距离每100米,垂直方向上升(下降)1米 。以次类推！

(2) 度数法

用度数来表示坡度，利用反三角函数计算而得，其公式如下：

tanα(坡度)= 高程差/水平距离

所以α(坡度)= tan-1 (高程差/水平距离)

不同角度的正切及正弦坡度

角度 正切正弦

0° 0% 0%

5° 9% 9%

10° 18% 17%

30° 58% 50%

45° 100% 71%

60° 173% 87%

90° ∞ 100%

例题

斜坡坡度i=1:2，若某人沿斜坡往上行进100米，则他的高度将上升多少米？

解：因为坡度——通常把坡面的垂直高度h和水平宽度l的比叫做坡度（或叫做坡比）用字母i表示。通常使用百分比表示。

那么，就有：高度上升为:X²+(2X)²=100²

5X²=100²

X√5=100

X=100/√5 因为√5=√5/√5*√5

X=20√5

简化为：100*√5/5=20√5米

其实坡度简单的讲就是一个直角邻角（地面的角）的tan值。

依据国际地理学联合会地貌调查与地貌制图委员会关于地貌详图应用的坡地分类来划分坡度等级，规定：0°～0.5°为平原，>0.5°～2°为微斜坡，>2°～5°为缓斜坡，>5°～15°为斜坡>，15°～35°为陡坡，>35°～55°为峭坡，>55°～90°为垂直壁。

中国大陆规定>25°不能耕种。

西北黄土高原地区15°和25°分别为坡面流水面状侵蚀的下限和上限临界坡角。

耕地坡度分级

耕地坡度分为≤2°、2°～6°、6°～15°、15°～25°、>25°五个坡度级（上含下不含）。坡度≤2°的视为平地，其他坡度级分为梯田和坡地两种类型（见表1）

表1 耕地坡度分级及代码

坡度分级	≤2°	2°～6°	6°～15°	15°～25°	>25
坡度级代码	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
注：上含下不含

 

 

 

 

 

坡向

中文名称：

坡向

英文名称：

aspect

定义：

地形坡面的朝向。

应用学科：

地理学（一级学科）；自然地理学（二级学科）

 

坡向定义为坡面法线在水平面上的投影的方向 （也可以通俗理解为由高及低的方向）。

补充：坡度为斜面的倾角的正切值， 假设为AO/OB， 那么AB为斜边， AB 在水平面的投影的方位角就是坡向 （0-360）

坡向对生物的影响

坡向对于山地生态有着较大的作用。山地的方位对日照时数和太阳辐射强度有影响。辐射收入南坡最多，其次为东南坡和西南坡，再次为东坡与西坡及东北坡和西北坡，最少为北坡。

 向光坡(阳坡或南坡)和背光坡(阴坡或北坡)之间温度或植被的差异常常是很大的。南坡或西南坡最暖和，而北坡或东北坡最寒冷，同一高度的极端温差竟达3～4℃。在南坡森林上界比北坡高100～200m。永久雪线的下限因地而异，在南坡可抬高150～500m之间。东坡与西坡的温度差异在南坡与北坡之间。

 坡向对降水的影响也很明显。由于一山之隔，降水量可相差几倍。来自西南的暖湿气流在南北或偏南北走向山脉的西坡和西南坡形成大量降水；东南暖湿气流在东坡和东南坡造成丰富的降水。

    由于光照、温度、雨量、风速、土壤质地等因子的综合作用，坡向能够对植物发生影响，从而引起植物和环境的生态关系发生变化。最典型的例子是我国四川省二郎山，山体的东坡上，分布着湿润的常绿阔叶林；山脊的西坡上，则分布着干燥的草坡，不但任何树木不能生长，灌丛植物也很少见。同是一个山体的坡面上，东西两面具有截然不同的植被类型，这是由于从东向西运行的潮湿气流，在东坡底部开始上升，随着海拔的逐步提高，气温逐步降低，把空气中大量的水汽丢失在东坡的坡面上，使东坡非常潮湿，形成湿润的常绿阔叶林。当气流运行到山脊顶部时，已成为又干又冷的空气。这种干冷的空气，本来缺水已经到了极点，再由山脊开始顺着西坡向下运行时，随着海拔逐步降低，温度逐步增高，干热空气不但本身缺水不能向坡面上放出水分，而且反过来从坡面上吸收水分，因而使西坡更加缺水于旱。因此，西坡面只能分布着干燥的草地植被类型。