如何确定地球形状和大小
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地球的形状与大小地球的形状和大小一直是人们关注和探索的问题。
在我们的日常生活中,我们常常听说地球是一个球体,但在实际上,地球的形状并不完全是一个规则的球体,而且其大小也具有多个指标和度量方式。
本文将对地球的形状和大小进行探讨,并介绍相关的科学实验和技术手段。
1. 地球的形状地球的形状是一个广为人知的事实,几乎所有人都知道地球是一个球体。
这一观点最早可以追溯到古希腊哲学家毕达哥拉斯提出的“地球球形学说”,并在公元前3世纪被亚里士多德证实。
然而,地球并非完全是一个规则的球体。
地球的自转会导致赤道部分对流水平膨胀,使赤道处略微鼓起,这一现象被称为“赤道膨胀”。
此外,地球的自转也会引起离心力,使地球两极部分稍微扁平,被称为“极地扁平”。
因此,地球的实际形状更接近于一个扁球体,被称为地球的“地球体”。
2. 地球的大小地球的大小是指地球的直径、周长以及表面积等。
地球的大小可以用多种方式来度量,下面将介绍常见的度量方式。
2.1 地球的直径地球的直径是指通过地球中心,并与地球相切的直线的长度。
根据现代科学测量结果,地球的赤道直径约为12,742千米,而从极点到极点的直径约为12,714千米。
这是由于地球的自转引起的略微扁平效应,使地球在赤道部分稍稍膨胀。
2.2 地球的周长地球的周长是指沿着地球赤道一周所需的距离。
根据地球的直径计算,地球的赤道周长约为40,075千米。
这个数值在导航和地理测量中经常使用。
2.3 地球的表面积地球的表面积是指地球所有陆地和海洋面积的总和。
根据现代卫星遥感数据,地球的表面积约为510,072,000平方千米。
3. 地球形状与大小的测量为了准确测量地球的形状和大小,科学家采用了多种方法和技术手段。
3.1 地面测量早期,科学家采用地面测量的方式来测量地球的大小。
例如,通过确定地球上两个相距较远的地点之间的距离,然后计算出地球的曲率半径和周长。
然而,由于地面测量的限制和局限性,这种方法的误差相对较大。
如何进行大地测量和地球形状测定大地测量和地球形状测定是地理学和测量学领域中重要的研究方向。
通过这些测量方法可以了解地球的形状、大小及其变化。
本文将介绍大地测量和地球形状测定的基本概念、方法和应用。
一、大地测量的基本概念大地测量是利用测地仪和其他相关设备对地球表面进行测量的科学方法。
它的目的是确定地球形状、测量地球大小以及研究地球表面的变化。
大地测量的基本概念包括测地参考系、测地基准面和大地水准面。
测地参考系是一个参考框架,用来描述和测量地球表面的位置和形状。
常见的测地参考系有WGS84和国家水准面。
这些参考系对大地测量和地球形状测定非常重要,因为它们提供了准确的参考数据。
测地基准面是大地测量的基础面,通常与海平面接近。
在大地测量中,我们将地球表面视为一个椭球体,而测地基准面是描述这个椭球体的参考面。
常用的测地基准面有椭球面、椭球体和球面。
大地水准面是一个与重力场等势面垂直的参考面。
它描述了地球表面的高度变化。
在大地测量中,我们通过测量地球上的高程点来确定大地水准面的形状和变化。
大地水准面对于建立高程基准面和测量地球高程变化至关重要。
二、地球形状测定的方法地球形状测定是通过测量地球表面的形状和大小来确定地球的几何形状。
目前常用的地球形状测定方法包括三角测量法、测地测量法和卫星测量法。
三角测量法是一种基于三角形原理的测量方法。
通过测量三角形的边长和角度,再结合地球半径等参数,可以计算出地球表面上的点的位置和高程。
三角测量法在地球形状测定中被广泛应用,并已取得了很好的结果。
测地测量法是利用测地仪等设备测量地球表面的方法。
测地仪通过测量地球表面的曲率和重力,可以推导出地球的几何形状。
测地测量法对于测量地球形状和重力场等非常有用,并在地理学和测量学领域有着广泛的应用。
卫星测量法是利用卫星和全球定位系统(GPS)等技术测量地球形状和大小的方法。
通过卫星测量和数据处理,可以得出地球的几何形状和尺寸。
卫星测量法在现代测地学中发挥着越来越重要的作用,它不仅可以测量地球的形状和大小,还可以监测地球的变化和变形。
测量学基本任务
测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点的空间位置的科学。
测量学的基本任务包括以下几个方面:
1. 确定地球的形状和大小:通过测量地球的各种参数,如赤道半径、极半径、椭球扁率等,来确定地球的形状和大小。
2. 确定地面点的空间位置:通过测量地面点与已知点之间的距离、方位角和高差等参数,来确定地面点的空间位置。
3. 测量地球的重力场:通过测量地球表面的重力加速度,来研究地球的重力场及其变化。
4. 测量地球的自转:通过测量地球的自转速度和方向,来研究地球的自转运动。
5. 绘制地形图:通过测量地面的高程和地形特征,来绘制地形图,为工程建设、农业生产、地质勘探等提供基础资料。
6. 监测地球的变化:通过测量地球的各种参数,来监测地球的变化,如地壳运动、海平面变化、地震活动等。
7. 为其他学科提供基础数据:测量学为其他学科提供基础数据,如地理学、地质学、生态学、气象学等。
总之,测量学的基本任务是确定地球的形状和大小、确定地面点的空间位置、测量地球的重力场、测量地球的自转、绘制地形图、监测地球的变化以及为其他学科提供基础数据。
这些任务对于国民经济建设、国防建设和科学研究都具有重要的意义。
第一节 地球和地球仪一、地球的形状和大小(1) 地球的形状是球体。
(2) 人类对地球形状的认识过程:天圆地方→根据太阳、月亮的形状推测地球也是个球体→麦哲伦环球航行证实了地球是个球体→地球卫星照片确证了地球的形状是球体。
除此之外,月食、海边看行船和“站的看,看得远”都可以证实地球是一个球体。
但是最准确也是最科学的是地球卫星照片。
(3) 地球的大小:平均半径6371km (地心到北极的距离(极半径)为6357km ,赤道半径为6378km ),最大周长(赤道)约4万km ,表面积约5.1亿km 2。
二、地球的模型——地球仪(1)地球仪是地球缩小的模型:地球仪是人们仿照地球的形状,按照一定的比例缩小,制作了地球的模型——地球仪。
(2)在地球仪上,人们用不同的颜色、符号和文字来表示陆地、海洋、山脉、河湖、国家和城市等地理事物的位置、形状及名称等。
(3)地球仪上有一个能使地球模型转动的地轴,而这个地轴在地球上是没有的。
(4)地球仪上有一些在地球上实际不存在的地理事物,例如,用于确定地理事物的方向、位置的经纬网和经纬度等。
(3)、(4)也是地球与地球仪的区别。
(5)认识地球仪上的一些点和线,由地轴→北极、南极→赤道→纬线、经线三、纬线、纬度a、赤道、纬线的定义;赤道与纬线的关系。
b、纬线的特点:形状:圆圈;指示方向:东西方向;长度变化:纬线由赤道向两极逐渐缩短,在南、北两极分别缩短成点;纬线条数:无数条。
c、纬度:①纬度的划分:赤道的纬度定义为0°,作为纬度的起始线。
从赤道向北和向南,各分90°,称为北纬和南纬,分别用“N”和“S”表示。
那么,北极为90°N(读法:北纬90°);南极为90°S(读法:南纬90°)。
②纬度变化规律:纬度由赤道分别向南、北两极逐渐增大。
北纬纬度由赤道向北逐渐增大,到北极增大到90°N。
南纬纬度由赤道向北逐渐增大,到南极增大到90°S。
七年级地理知识点整理:地球的形状、大小
1、提出证据说明地球是个球体:
(1)站在海边,遥望远处驶来的船只,总是先看到桅杆,再看见船身,而且送离岸的船总是船身先消失,桅杆后消失。
(2)站得高,看得远(登高望远)。
(3)发生月偏食时,地球挡住一部分月光,使地球的影子投射在月面上,就像给地球照镜子,使我们看见了地球的球体形状。
(4)北极星的高度因纬度而异;
(5)麦哲伦环球航行;
(6)卫星照片
2、用平均半径、赤道周长和表面积描述地球的大小。
平均半径:6371千米;赤道周长:约4万千米;地球表面积:5.1亿平方千米。
3、运用地球仪,说出经线与纬线,经度与纬度的划分。
1、海陆分布:
(1)运用地图和数据说出全球海陆所占比例,描述海陆分布特点。
比例:海洋占地球表面积的71%,陆地占地球表面积的29%。
三分陆地,七分海洋。
分布:世界海陆分布很不均匀,陆地主要分布在北半球;海洋主要分布在南半球。
(2)七大洲和四大洋的地理分布和概况识记P29图2.6
①七大洲:(面积从大到小)亚洲、非洲、北美洲、南美洲、南极洲、欧洲、大洋洲。
(亚非北南美,南极欧大洋)
②四大洋:太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋(太大印北)
③洲界:
亚洲与非洲:苏伊士运河;
北美洲与南美洲:巴拿马运河
亚洲与欧洲:乌拉尔山脉、乌拉尔河、里海、大高加索山脉、黑海、土耳其海峡【亚洲和欧洲连在一起叫亚欧大陆,是世界上最大的大陆,分界线最长,自北向南分别是山、河、海(世界最大内陆湖)、山和海、海峡。
】
亚洲与北美洲:白令海峡。
第一节 地球和地球仪一、 地球的形状和大小(1) 地球的形状是球体。
(2) 人类对地球形状的认识过程:天圆地方→根据太阳、月亮的形状推测地球也是个球体→麦哲伦环球航行证实了地球是个球体→地球卫星照片确证了地球的形状是球体。
除此之外,月食、海边看行船和“站的看,看得远”都可以证实地球是一个球体。
但是最准确也是最科学的是地球卫星照片。
(3) 地球的大小:平均半径6371km (地心到北极的距离(极半径)为6357km ,赤道半径为6378km ),亿km 2。
二、 地球的模型——地球仪 (1) 地球仪是地球缩小的模型:地球仪是人们仿照地球的形状,按照一定的比例缩小,制作了地球的模型——地球仪。
(2) 在地球仪上,人们用不同的颜色、符号和文字来表示陆地、海洋、山脉、河湖、国家和城市等地理事物的位置、形状及名称等。
(3) 地球仪上有一个能使地球模型转动的地轴,而这个地轴在地球上是没有的。
(4) 地球仪上有一些在地球上实际不存在的地理事物,例如,用于确定地理事物的方向、位置的经纬网和经纬度等。
(3)、(4)也是地球与地球仪的区别。
(5)认识地球仪上的一些点和线,由地轴→北极、南极→赤道→纬线、经线 三、 纬线、纬度a 、赤道、纬线的定义;赤道与纬线的关系。
b 、纬线的特点:形状:圆圈;指示方向:东西方向;长度变化:纬线由赤道向两极逐渐缩短,在南、北两极分别缩短成点;纬线条数:无数条。
c 、纬度:①纬度的划分:赤道的纬度定义为0°,作为纬度的起始线。
从赤道向北和向南,各分90°,称为北纬和南纬,分别用“N ”和“S ”表示。
那么,北极为90°N (读法:北纬90°);南极为90°S (读法:南纬90°)。
②纬度变化规律:纬度由赤道分别向南、北两极逐渐增大。
北纬纬度由赤道向北逐渐增大,到北极增大到90°N 。
南纬纬度由赤道向北逐渐增大,到南极增大到90°S 。
5.1地球的形状和大小【学习目标】1、了解地球的形状和大小并学会描述2、学会用各种方法证明地球是圆的3、了解人类认识地球形状的历史背景。
【要点梳理】要点一、对地球的形状的认识1、古代人对地球形状的认识。
古代中国人认为天圆地方;古代巴比伦人认为地是圆的,大地周围是河流;古代欧洲人认为大地是一个平面,海的尽头是无底洞在古希腊人绘制的地图上,在海的尽头画上一个巨人,巨人手中举着一块路牌,上面写着:到此止步,勿再前进。
也有些古希腊哲学家认为大地是球形的等。
2、麦哲伦环球航行麦哲伦是地圆说的信奉者,他在1517年就向葡萄牙提出了环球航行计划,但是没有得到支持。
西班牙国王为了获得更多财富,正想向海外发展。
西班牙国王支持麦哲伦进行航海探险,为麦哲伦装备远航探险船队。
麦哲伦的探险船队由5艘远洋海船、二百多名船员组成,旗舰“特里尼达”号排水量110吨,其他4艘不足百吨。
1519年9月20日,麦哲伦探险船队驶离了西班牙。
探险船队的5艘远洋海船在大西洋的惊涛骇浪中航行。
11月19日,探险船队利用东北季风和赤道海流,沿非洲西海岸南下。
当船队行驶到佛得角群岛时,转向西行,横渡大西洋,到达南美洲巴西海岸。
此时,麦哲伦探险船队沿着南美海岸南下,航行了四个月。
1520年3月31日,麦哲伦发现一个平静的港湾,麦哲伦把它命名为“圣胡利安港”,船队驶入港湾,在那里抛锚。
准备在这个港湾里过冬。
麦哲伦探险船队在“圣胡利安”港度过了一个冬天。
1520年5月中旬,为了找到通往太平洋的航线,麦哲伦派出一艘远洋帆船向南航行,探索航路,但不慎触礁受损。
这样,当麦哲伦探险船队再次扬帆起航时只剩下四艘远洋帆船。
1520年10月21日,探险船队沿着南美洲海岸向南航行,发现了一条通往太平洋的海峡。
海峡两岸峭壁林立,风急浪高。
船队冲向海峡,驶入一个比较宽阔的海港,穿过海港向前航行,又发现一条海峡,在海峡外又有一个宽阔的海港。
麦哲伦船队向南航行几天,接连穿过几个海港,发现两条水道,一条朝东南,另一条朝西南。
地球的形状和大小知识点总结说起地球,咱们都熟得不能再熟了,毕竟咱天天踩着它转圈圈嘛。
但你知道吗?地球这家伙,不光是个大家伙,形状还特别有意思,就像个蓝色的大水球,还带点圆滚滚的。
咱们来聊聊它的形状和大小,用咱老百姓的话,说得通俗易懂点。
首先,说说地球的形状。
小时候,老师可能告诉我们地球是个正圆,但其实啊,它更像是个被轻轻按扁的橘子,或者咱们吃的柿饼子,扁扁的,两边鼓。
科学点说,这叫“椭球体”。
想象一下,从太空看下去,地球不是完美无缺的圆,而是有点扁扁的,那是因为地球自转产生的离心力,把赤道附近给拉宽了点。
这事儿挺奇妙的,对吧?再来说说地球的大小。
嘿,这家伙可真不小,比咱们村里最大的广场大了不知道多少倍。
具体多大呢?我跟你说啊,地球的直径差不多有1万3千公里,咱们绕它走一圈,那就是4万公里,相当于你从北京出发,一直走一直走,走到深圳,再走到北京,这样来回走个十几趟才够数。
听起来就让人腿软,对吧?但这还只是地球的周长,它的表面积更吓人,有5亿多平方公里,咱们国家的面积跟它比,就像是蚂蚁身上的一个小点。
说到这儿,你可能会想,地球这么大,咱们人类是怎么知道的呢?这可得感谢那些聪明的科学家和探险家们。
他们用了各种方法,比如测量影子的长度变化、观察星星的位置变化,还有现在的卫星技术,才慢慢揭开了地球的神秘面纱。
这些知识和技术,就像是咱们手里的望远镜,让咱们能看得更远、更清楚。
所以你看,地球这家伙,不光是个大家伙,还是个充满奥秘和惊喜的宝贝。
它的形状和大小,都是大自然赋予的神奇礼物。
咱们要珍惜它、爱护它,就像爱护自己的家一样。
毕竟,地球是咱们共同的家园,是咱们赖以生存的地方。
让咱们一起努力,保护好这个蓝色的大水球吧!。
大地测量与地球形状参数测定的现代技术地球作为我们居住的家园,其形状和尺寸一直以来都是科学家们探索的对象之一。
大地测量是地球科学中的重要分支,旨在测定地球的形状、大小、重力场等参数。
随着现代技术的不断发展,大地测量与地球形状参数测定也得到了极大的进展。
本文将以大地测量的现代技术为主线,探讨地球形状参数的测定方法及其在各个领域的应用。
第一部分:大地测量的基本原理和方法大地测量主要通过测量地球表面上的各种地理要素,如经纬度、高程、重力等来确定地球的形状和物理参数。
在过去,人们通常采用传统的测量仪器,如经纬仪、水准仪等进行测量。
然而,这种方法不仅耗时费力,而且精度有限。
随着现代电子技术和卫星导航技术的发展,大地测量技术得到了革命性的改进。
全球定位系统(GPS)是目前应用较为广泛的大地测量技术之一。
通过接收来自卫星的信号,GPS可以测量接收器与卫星之间的相对距离,从而确定接收器的位置。
GPS具有高精度、高效率的特点,广泛应用于地球科学研究和各个领域的工程测量中。
第二部分:地球形状参数的测定方法及其应用地球形状参数的测定是大地测量的重要任务之一。
地球的形状可以近似为一个椭球体,通过测量椭球体的各个参数,可以准确地描述地球的形状。
在过去,人们主要采用物理测量方法来测定地球的形状参数。
如利用摆线仪测量地球的自转速度,通过水准测量和重力测量来确定地球的形状。
然而,这种方法复杂而耗时,并且很难达到较高的精度。
现在,随着卫星测量技术的发展,人们可以通过卫星激光测高和重力梯度技术等手段来准确地测量地球的形状参数。
卫星激光测高技术利用激光雷达测量地球表面的高程差,从而得到地球的形状信息。
重力梯度技术则通过测量卫星轨道上的重力变化,可以得到地球形状及其重力场的精确描绘。
地球形状参数的测定在地球科学研究、地质勘探、地理信息系统等领域有着广泛的应用。
在地球科学研究中,了解地球的形状和大小对于研究地球内部的物理过程、地球板块运动等具有重要意义。
地球的形状和大小
地球的形状和大小
地球的形状,顾名思义,是“球”形的。
不过,对于“球”形的认识曾经历了一个相当长的过程。
公元前五六世纪,古希腊哲学家从球形最完美这一概念出发,认为地球是球形的。
到了公元前350年前后,古希腊著名学者亚里士多德,通过长期的观察,得出了大地是球形的结论。
他的根据有三点:第一,人往北走时,北边的星星越升越高,而南边的星星越来越低;第二,海船远去时,先是看不见船身,最后才看不见船的桅杆;第三,月食时从月亮上看到地球影子的一部分是圆弧形的。
这是人类第一次对地球形状所做的科学论证。
我国战国时期哲学家惠施也早已提出地球呈现球形的看法。
1519年,葡萄牙航海家麦哲伦率领船队,经过长达3年的十分艰苦的海上航行,于1522年胜利地完成了人类历史上第一次环绕地球航行一周的壮举,他们用自己的亲身实践证实了地球是球形的。
从此,对地球的形状问题不再有人持怀疑态度了,人们便一致把我们所在的世界称为“地球”。
最早算出地球大小的,应该说是公元前3世纪的希腊地理学家埃拉托斯特尼。
他成功地用三角测量法测量了阿斯旺和严历山大城之间的子午线长,算出地球的周长约为25万希腊里(39600公里),与实际长度只差340公里,这在2000多年前实在是了不起。
为“梨形地球”。
其实地球确切地说,是个三轴椭球体。
地球的形状和大小地球的形状和大小(一)对地球形状、大小的认识人类在长期生产实践中,对于地球形状的认识经历了反复曲折的过程。
当初人们确认地球的形状为圆球形,这是一个认识上的进步,有人比喻为第一级近似。
到18世纪末,人们普遍认识到地球为极轴方向扁缩的椭球,这是第二级近似。
为了数学上计算方便,人们用"旋转椭球体'这一几何形体来代表地球的形状。
所谓旋转椭球体是将一个椭圆以它的短轴为轴旋转而成的球体。
地球因自转而变扁,这符合逻辑和事实,但地球不是流体,所以旋转椭球体的光滑表面并不完全和地球真实形状一致。
地球表面有大陆和海洋,地势有高有低,其形状是非常不规则的。
后来通过重力测量采用"大地水准体'(Geoid)这个概念来代表地球的形状(图1-1),这是第三级近似。
大地水准体是指由平均海面所封闭的球体形状。
海面上的重力位各处都是相等的,即海面在重力作用下是一个等位面,把这个等位面延伸通过大陆,就形成一个封闭曲面,这个曲面叫大地水准面。
由于地球表面有71%为海洋所占据,所以在一定程度上讲,大地水准面代表了地球的形状,而且这个面是一个实际存在的面。
但它仍然是介于旋转椭球体和地球真实形状之间的一个中间形态。
近年来,由于人造卫星等空间技术的发展,大大地推动了关于地球形状的深入研究,取得了一些新的数据。
概括说来,有以下几个方面的认识:(1)大地水准面不是一个稳定的旋转椭球面,而是有地方隆起,有地方凹陷,相差可达100m以上;(2)地球赤道横截面不是正圆形,而是近似椭圆形,长轴指向西经20和东经160方向,长短轴之差为430m;(3)赤道面不是地球的对称面,从包含南北极的垂直于赤道平面的纵剖面来看,其形状与标准椭球体相比较,位于南极的南极大陆比基准面凹进24m;而位于北极的没有大陆的北冰洋却高出基准面14m。
同时,从赤道到南纬60之间高出基准面,而从赤道到北纬45之间低于基准面。
用夸大了的比例尺来看,这一形状是一个近似"梨'的形状(图1-2)。
1、地球的形状:两极稍扁,赤道略鼓的不规则球体。
2、地球的大小:平均半径:6371千米;赤道周长:4万千米;地球表面积:5.1亿平方千米。
3、纬线:地球仪上,与赤道平行的圆.经线也叫子午线:地球仪上,连接南北两极并同纬线垂直相交的线.4、纬线特点:所有的纬线都是圆,都指示东西方向,纬线长度不等,最长的纬线是赤道,纬线互相平行,北纬用N代表,南纬用S代表,0度纬线是赤道5、经线特点:所有的经线都是半圆,都指示南北方向,经线长度相等,所有经线相交于南北两极,东经用E代表,西经用W代表,0度经线是本初子午线东经180和西经180合二为一.6、南北半球分界线:赤道,东西半球分界线:西经20°东经160°,东经西经分界线:本初子午线7、低纬0°—30°中纬30°—60°高纬60°—90°8、纬度变化规律:数字往北越来越大是北纬,数字往南越来越大是南纬.9、经度变化规律:数字往东越来越大是东经,数字往西越来越大是西经.10、赤道的长度大于本初子午线2倍的长度,赤道上每隔一个经度距离大约为111千米.11. 沿任何一纬线走,方向不变,可以回原点,沿任何一经线走,方向不变,不能回原点.12..地球仪上,任何两条相对的经线都可以组成一个经线圈,经度之和为18013. 本初子午线通过英国伦敦格林尼治天文台旧址,赤道通过南美洲厄瓜多尔首都基多.141.地图三要素:方向,比例尺,图例和注记.2.比例尺=图上距离/实地距离,三种表达方式:文字式,数字式,线段式.3.图幅相同,比例尺越大内容越详细范围则越小,比例尺越小内容越简单范围则越大.4.方向:一般定向法:上北下南,左西右东.指向标定向法:指向标的箭头指向北方.经纬网定向法:经线定南北,纬线定东西.5.北极只有一个方向南,南极只有一个方向北6.地图上表示各种地理事物的符号叫图例,用来说明山脉,河流,国家,城市等名称的文字,以及表示山高水深的数字叫注记.7.一个地点高出海平面的垂直距离叫海拔,也叫绝对高度,一个地点高出另一个地点的垂直距离叫相对高度.8.地面的高低一般用海拔表示,地面的起伏一般用相对高度表示.9.等高线地形图中,等高线密集坡度就陡,等高线稀疏坡度就缓.等高线为环状闭合式,标高向内增大为山顶,向内减小为盆地.等高线向低处凸出为山脊,向高出凸出为山谷,等高线重合为陡崖.10.分层设色地形图中,蓝色表示海洋,绿色表示平原,黄色表示高原山地.11.陆地五种地形:山地,高原,平原,丘陵,盆地.12.海拔较高,地面坦荡或起伏不大,边缘陡峻的广大地区,称为高原.周围高,中间低,四周有山岭环绕的地形称为盆地.地面有起伏,但相对高度不超过200米,坡度和缓的地形称为丘陵,海拔较低,一般在200米以下,地面坦荡,广阔的地形称为平原,海拔在500米以上,起伏很大,坡度陡峻的地形成为山地.。