什么是坡度计算器?
坡度计算器可以把垂直高差(rise)和水平距离(run)换算成多种表示陡峭程度的方式:坡度百分比、以度为单位的坡度角、真实斜坡(斜边)长度,以及水平与垂直之比(坡比)。坡度被广泛应用于道路、铁路、车道、坡道、徒步步道以及排水设计中。本工具不限定单位——无论使用英尺、米还是其他单位都可以,只要高差与水平距离采用相同单位即可。
使用方法
输入高差(即海拔变化量)和水平距离(即覆盖的水平长度),点击计算,即可立即看到以百分比表示的坡度、坡度角、斜坡的对角线长度以及坡比。举例来说,一条道路在 100 英尺的水平距离内上升 10 英尺,坡度就是 10%。
公式解析
坡度百分比的计算很简单:
$$\text{Grade} = \frac{\text{Rise}}{\text{Run}} \times 100\%$$坡度角通过反正切函数求得:
$$\text{Angle} = \tan^{-1}\!\left(\frac{\text{Rise}}{\text{Run}}\right) \times \frac{180}{\pi}$$其中将弧度换算为度数。斜坡长度——也就是你沿坡面实际行走的距离——使用勾股定理求出:
$$\sqrt{\text{Rise}^{2} + \text{Run}^{2}}$$
实例演算
假设一条步道在 40 米的水平距离内上升 30 米。坡度 = \((30 / 40) \times 100\) = 75%。坡度角 = \(\arctan(30/40)\) = \(\arctan(0.75)\) ≈ 36.87°。斜坡长度 = \(\sqrt{30^{2} + 40^{2}}\) = \(\sqrt{900 + 1600}\) = \(\sqrt{2500}\) = 50 米。坡比 = \(40 / 30\) ≈ 1.33 : 1。
常见问题
坡度(百分比)和坡度角有什么区别?坡度是一个百分比(高差 ÷ 水平距离 × 100),而坡度角以度数计量。100% 的坡度对应 45°,而不是 90°。
坡度会超过 100% 吗?会的。坡度超过 100% 只是意味着高差大于水平距离,也就是坡度角比 45° 更陡。
应该使用什么单位?任何单位都可以,只要高差和水平距离使用相同单位即可,因为坡度本质上是一个比值。