怎么用距离和累计爬升算出平均坡度
坡度就是"爬升 ÷ 走过的距离",只不过用百分比而不是分数来表示。一段路走 1 公里、爬升 100 米,平均坡度就是 10%。除法本身确实这么简单。稍微值得多想一秒的,是该拿哪两个数字去除——徒步记录里早就摆着这两个数字了——以及一个平均坡度,到底把一段本来忽陡忽缓的爬升藏起了什么。
先说结论
用累计爬升除以距离,再乘以 100 就是百分比。一次徒步爬升 300 米,走了 5 公里(5,000 米),那就是 300 ÷ 5,000 = 0.06,平均坡度 6%。动手除之前,两个数字的单位要先统一——米比米,或者英尺比英尺——单位不统一,算出来的数字就没有意义。
坡度是"爬升 ÷ 距离",这两个数字从哪儿来
坡度比较的是一段路爬了多高,跟为此走了多远。"爬升"就是累计爬升——把路线上每一段往上走的部分加起来的总数,跟徒步记录最后显示的"爬升"是同一个数字。"距离"就是路线的总距离。这两个数字,一次徒步结束时早就已经摆在记录页面上了,不需要另外去测量什么,只是拿现成的两个数字做一次除法。
有一点值得说准确:坡度算的是累计爬升除以距离,不是净海拔差除以距离。一条爬上山脊再绕回同一个停车场的环线,净海拔差是零,但爬升那部分实实在在发生过,那段路的坡度也确实存在。净海拔差和坡度回答的是两个不同的问题,就跟净海拔差和累计爬升回答的是两个不同的问题一样。
拿真实数字算一遍
假设一次徒步走了 6.4 公里,爬升 480 米。先把距离换算成米:6.4 公里 = 6,400 米。480 ÷ 6,400 = 0.075,平均坡度 7.5%。再看一个更短更陡的例子:1.8 公里(1,800 米)爬升 360 米,360 ÷ 1,800 = 0.2,平均坡度 20%——这已经算是相当陡的连续爬升了。
换成英尺和英里也是一样的算法,前提是单位统一。一段 2.5 英里(13,200 英尺)、爬升 660 英尺的路,660 ÷ 13,200 ≈ 0.05,平均坡度 5%。把英尺算的爬升拿去除以还没换算的英里数——单位没统一——是唯一一个会悄悄把这道算式搞错的地方。
为什么距离这个数字可以直接拿来用
严格来说,坡度算的是"爬升 ÷ 水平距离",而不是沿着斜坡实际走过的那段斜线距离。不过这个区别在这里不用太在意,因为用 GPS 记录的徒步 App,它给出的距离本来就是根据每个记录点的经纬度——也就是水平位置——算出来的,而不是把点与点之间地面倾斜的程度也算进去的三维距离。也就是说,徒步记录里那个距离数字,本来就已经是这道算式想要的那个数字,不用再另外调整。
平均坡度,藏起了陡的那一段
一个平均坡度,会把一段平缓的接近路、一小段陡坡,还有后面比较缓的稜线,一股脑揉进一个数字里,跟平均配速把整趟徒步揉成一个数字是同一回事。一条大部分平坦、只在接近山顶的地方有一小段又短又陡的爬升的路线,整体平均下来可能只有不起眼的 8%,可单拎出那一小段陡坡,坡度可能在几百米的距离里逼近 25%。两种说法都没说错,平均数确实老老实实反映了整条路线,但它替代不了去看高度剖面图上到底哪里真正变陡了——而这正是地图下面那条高度曲线存在的意义。
出于同样的原因,两条平均坡度一样的路线,走起来对腿的感觉可能完全不一样。一条坡度稳定在 10% 走一个小时的路,跟一条平路和残酷的 30% 陡坡来回交替的路,平均下来可能是同一个数字,但一路上对腿的要求完全不是一回事。
累计爬升自带的噪声,坡度也会照单全收
累计爬升是从海拔读数一点点加出来的,而海拔读数本身就比 GPS 定位更容易晃动,所以拿它算出来的坡度,也会把这份不确定性原样继承下来。同一次徒步,一个 App 显示爬升 300 米,另一个显示 400 米——原因在别的指南里讲过——这时候两边算出来的平均坡度自然也会不一样,但这不是除法本身的问题,而是喂进除法的爬升数字从一开始就不一样。相比之下距离要稳定得多,所以坡度对不上的地方,大多数时候要归咎于爬升数字本身,而不是这道除法。
还有一点容易搞混、但值得知道:用百分比表示的坡度,跟用角度表示的倾斜,不是一回事。坡度 100% 是 45 度的斜面,不是垂直。坡度涨得比角度快得多,所以听起来"快接近垂直的五分之一"的坡度 20%,实际角度只有 11 度出头。
TrailCam 能帮上什么
TrailCam 会给每条路线记录距离和累计爬升,跟行动时间、配速放在一起。回放路线的时候,高度剖面图画在地图下面,陡的那一段能看得出来,不会被一个平均数盖住。算坡度需要的两个数字,走完一次徒步就已经都在那儿了,不用额外开什么记录。TrailCam 免费下载。
常见问题
- 算平均坡度的公式是什么?
- 累计爬升除以距离,单位统一之后再乘以 100,就是百分比。坡度 5% 的意思是,每走 100 米就爬升 5 米。只要单位统一,用米还是用英尺算都是同一个公式。
- 算坡度应该用净海拔差,还是用累计爬升?
- 用累计爬升。净海拔差只是起点和终点的高度差,环线徒步就算爬升不少,净海拔差也可能是零。坡度描述的是爬升本身有多陡,需要的是累计的爬升总数,而不是净海拔差。
- 同一次徒步,为什么不同 App 算出来的平均坡度不一样?
- 几乎总是因为累计爬升的总数不一样,而不是距离或者算法不一样。累计爬升是从比距离更容易晃动的海拔读数加出来的,所以拿它算出来的坡度,也会跟着原本的爬升数字一起,在不同 App 之间对不上。
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