地形因子

测量方法
关于海拔高度的测量，目前主要有机械式、GPS定位式和气压式3 种海拔高度测量系统。 机械式海拔高度仪的精度有限，体积大，携带不方便。 GPS定位能提供定位信息，但在近地面时准确度较差，而且输出的 位置信息为经度纬度和大地高，不能直接得到海拔高度，实际应用很 不方便。 气压式高度测量，利用大气压力值和环境温度值，经换算可得到海 拔高度 采用一般气压传感器测量受环境温度等影响，其测量精度往往 达不到要求 。
3.纬度
纬度可分为天文纬度,大地纬度,地心纬度。 地心纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角。 大地纬度是指某地地面法线对赤道面的夹角。 天文纬度指该地铅垂线方向对赤道面的夹角。 我们通常说的纬度指的是大地纬度。其数值在0至90度之间。位于赤道 以北的点的纬度叫北纬，记为N；位于赤道以南的点的纬度称南纬，记为S.
对于北半球而言，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。
熊秀海,代侦勇,熊斌梅,谢翠容. 绿色空间生态服务与地形因子的相关性分析 [J/OL]. 测绘地理信息,2017,42(03):
摘要：绿色空间生态服务(green space ecosystem services,GSES)与地形因 子(坡度、海拔、坡向)有密切的关系,研究其关系对区域生态服务功能的修复、 完善和可持续发展具有重要意义。通过奉化市绿色空间地类的划分和生态服务 的计算模型获得GSES的价值。利用GIS技术提取坡度、海拔、坡向3个地形因子, 同时分别获得每个因子对应的GSES值,最后选择Spearman相关分析模型对 GSES价值与地形因子值进行检验。
大气压强传感器TP015P在海拔高度测量中的应用[J]. 赖武刚,郭勇,詹鹏. 电子 元器件应用. 2010(08) 摘要：TP015P是APM公司生产的大气压强传感器,该器件的测量范围为0～ 100kPa。工作温度范围为-40℃～125℃,文中介绍了一种基于大气压强传感器 TP015P的数字海拔仪的设计方法,详细地给出了该仪器的系统原理框图,并对 仪器硬件电路进行了阐述,给出了相应部分的电路原理图,同时给出了软件实 现流程图。
10. 地表粗糙度
地表粗糙度是反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标，一般定义为地表单元的 曲面面积S曲面与其在水平面上的投影面积S水平之比。 地表粗糙度能够反映地形的起伏变化和侵蚀程度的宏观地形因子。在区域性研 究中，地表粗糙度是衡量地表侵蚀程度的重要量化指标，在研究水土保持及环境 监测时研究地表粗糙度也有很重要的意义。
5.坡向
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）。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。对于北半球而言，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。
如何测量坡向
坡向是坡度所面对的方向。坡向用于识别表面上某一位置处的最陡下 坡方向。可将坡向视为坡度方向或山体所面对的罗盘方向，坡向是针对 TIN 中的每个三角形和栅格中的每个像元进行计算的。 坡向以度为单位按逆时针方向进行测量，角度范围介于 0 度(正北)到 360 度(仍是正北，循环一周)之间。坡向格网中各像元的值均表示该像元 的坡度所面对的方向。平坡没有方向，平坡的值被指定为 -1。
4.坡度
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 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。
表示方法
(1)百分比法 表示坡度最为常用的方法，即两点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% (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
杜婷. 坡度统计分布随地形复杂程度的变化[D].西北大学,2015. 摘要：坡度是重要的地表形态指标之一,也是影响水土流失的关键地形因 子。以往对坡度分布的研究都是基于较粗分级的坡度统计直方图表示坡度 分布特征,不能精确量化描述坡度的统计分布及其与地形类型和DEM分辨 率的关系。本文在全国范围内选取15个实验样区,利用坡度统计分布模型 和常用的坡度提取算法对坡度分布随地形复杂程度的变化进行研究,并分 析了坡度模型的关键参数随地形类型和DEM分辨率的变化特征。
符素华,坡长坡度因子计算工具[J]. 中国水土保持科学,2015,13(05):105-110.
摘要：地形(坡长坡度)因子是坡面土壤侵蚀模型USLE(通用土壤流失方程)或 CSLE(中国水蚀方程)中的重要参数。本文选择了适合我国土壤侵蚀特点的坡长 坡度因子计算公式,基于Visual Studio 2010平台进行了程序编写,开发了LS计算 工具。
经纬仪
朱永兴,张超,詹银虎,陈彦方. 天文经纬度仿真测量精度分析[J/OL]. 测绘科学技 术学报 摘要：介绍了天文测量室内仿真系统原理和天文经纬度测量流程;提出了测量精 度的评定方法;分析了仿真系统天文经纬度测量的精度。结果表明:系统天文经纬 度测量可以达到二等以上的天文测量要求,可以应用于日常天文测量训练和教学。
6.坡位
坡位是指坡面计算单元所整个大坡面的地貌部位。例如，位于正地形还是 负地形等；处于沟间地还是沟坡地。
7 .坡形
各种不同坡面的几何形态叫做坡形（slope forms）。地面实际上是由各 种不同的坡面所组成的，如山坡、岸坡、谷坡等。在三维空间中坡形是曲面， 在二维空间中坡形是曲线。为了研究方便通常在二维空间中研究坡形，坡形 分为直线性坡形和曲线性坡形两类，曲线性坡形又分凸形、凹形和S形坡等。 坡形变化复杂的可称为复合形坡。 凸形坡（convex slope）表示坡面呈一上凸的曲线，表明山体浑圆，坡 上部平缓，下部较陡；凹形坡（concave slope）表示坡面呈一下凹的曲线， 表明山体较陡，尤其是上部更为陡峭。所谓复合形坡（composite slope） 表示坡形有时呈拉长了的“S”形，即坡上部浑圆而上凸，下部陡而下凹等。
11. 地表切割深度
地表切割深度是指地面某点的邻域范围的平均高程与该邻域范围内的最小高 程的差值。 地表切割深度直观的反映了地表被侵蚀切割的情况并对这一地学现象进行了 量化，是研究水土流失及地表侵蚀发育状况时的重要参考指标。
8.坡长
坡长通常是指在地面上一点沿水流方向到其流向起点间的最大地面距离在水 平面上的投影长度。其数学表达为： 式中L指坡长，m指地表面沿流向的水流长度，θ指水流地区的地面坡度值。
9.地形起伏度
地形起伏度是指在所指定的分析区域内所有栅格中最大高程与最小高程的差。 地形的起伏是反映地形起伏的宏观地形因子，在区域性研究中，利用DEM数 据提取地形起伏度能够直观的反映地形起伏特征。在水土流失研究中，地形起伏 度指标能够反映水土流失类型区的土壤侵蚀特征，比较适合区域水土流失评价的 地形指标。
地形因子
生态学 贾鹏
• 地形因子主要包括海拔高度、经度、纬度、坡度、 坡向、坡位、坡形、坡长、地形起伏度、地表粗糙度、 地表切割深度。
1.海拔高度
海拔高度也称绝对高度，就是某地与海平面的高度差，通常以平均海平面 做标准来计算，是表示地面某个地点高出海平面的垂直距离。海拔的起点叫 海拔零点或水准零点是某一滨海地点的平均海水面。它是根据当地测潮站的 多年记录，把海水面的位置加以平均而得出的。 解放以前，我国的海拔零点很不一致；解放后，从1956年起，统一改用青岛 零点作为各地计算海拔高度的水准零点。所以，我们计算的海拔高度都是以 青岛的黄海海面作为零点算起。
肖强新. 经纬度测量活动探究[J]. 中学地理教学参考,2017,(04):71-72. [2017-10-08]. 摘要：以地理实践活动为载体的探究性学习是地理新课程教学的重要方式。 经纬度测量活动是理论学习、动手实践及问题探究有机融合,是根据太阳周 日运动、太阳高度角日变化原理及时差换算方法,设计活动过程。探讨过程 中引入磁偏角和均时差相关知识
2.经度
经度，地理学名词，一般指球面坐标系的纵坐标，具体来说就是地 球上一个地点离一根被称为本初子午线的南北方向走线以东或以西的度 数。按国际规定英国首都伦敦格林尼治天文台原址的那一条经线定为 0°经线，然后向左右延伸。而各地的时区也由此划分，每15个经度便 相差一个小时。 经度泛指球面坐标系的纵坐标。定义为地球面上一点与两极的连线 与0度经线所在平面的夹角。以球面上的点所在辅圈相对于坐标原点所 在辅圈的角距离来表示。通常特指地理坐标的经度。为了区分地球上的 每一个地区，人们给经线标注了度数，这就是经度（longitude ）。实 际上经度是1海拔表
手持GPS
基于BMP085的一种便携式海拔高度测量系统设计[J]. 王俊彩,王福平,侯瑞峰,王 成. 传感器与微系统. 2011(12) 摘要：介绍了一种基于BMP085数字气压传感器的气压高度计系统。利用海 拔高度和气压、温度的关系,通过C8051F310微控制器读取传感器中压力值、 温度值以及补偿参数,用软件进行测试中的温度补偿和海拔高度计算,并在此 基础上对气压值进行噪声处理,在OLED上显示当前温度、气压、海拔高度和 相对高度。整个系统集微控制器与微传感器为一体,具有精度高、体积小、 功耗低、操作简单等优点。