香港道路坡度分析報告

摘要

4,448 km方向化道路長度（雙向路段計兩次）

1.6%坡度中位數（絕對值）

22.92%坡度 >5%（1,020 km）

8.51%坡度 >10%（379 km）

75,974 m累計爬升（方向化）

本報告以運輸署官方「道路網絡（第二代）」中心線配合地政總署 5 米數碼地形模型（DTM），將全港道路切成 100 米路段，逐段計算縱向坡度，並按行車方向統計（雙向道路兩個方向各計一次）。全部運算喺香港 1980 方格網（EPSG:2326）進行。

最後更新：2026-09-14｜道路數據修正截止日期：2026-08-27（運輸署）

1. 數據來源

項目	內容
道路中心線（主要）	運輸署 Road Network (2nd Generation) — `CENTERLINE` 圖層，36,471 條線要素（FGDB）。修正截止日期 2026-08-27
行車方向	`TRAVEL_DIRECTION`：1 = 雙向；3 = 只可按數碼化方向（單向）；2 = 只可反向；4 = 不可行車（依運輸署 rdnet_dataspec.pdf）
地形（高程）	地政總署 DTM 5 m（12,751 × 9,601 格、每格 5 米、約 302 MB）
座標系統	Hong Kong 1980 Grid（EPSG:2326）— 道路數據本身已用此座標，毋須基準轉換
高程驗證	大帽山 958 m、鳳凰山 933 m、太平山 552 m — 與官方高度一致
交叉驗證數據	OpenStreetMap 香港（Geofabrik），同樣以 100 米分段處理

隧道處理（重要）

DTM 只反映地表，隧道內嘅路面高程無法由 DTM 取得（取樣會得到隧道上方山體嘅高程，產生錯誤坡度）。因此本報告剔除所有隧道內路段：官方數據只有 277 條要素以「隧道」命名（例如香港仔隧道、海底隧道），但大欖隧道、尖山隧道、龍山隧道、將軍澳－藍田隧道、南灣隧道等係以連接道路名稱記錄，名稱過濾無法識別。

解決方法：由 OpenStreetMap 抽取全港 3,808 條道路隧道幾何（tunnel=yes，已排除鐵路隧道），轉換至 EPSG:2326 後緩衝 15 米建立遮罩，剔除中點落入遮罩內嘅路段 — 共剔除 252 km（與 OSM 隧道總長 255.9 km 吻合，證明緩衝距離恰當；用 30 米會誤刪約 125 km 隧道旁嘅地面道路）。

已剔除此部分後，隧道內剩餘路段為 0。

2. 方法

2.1 分段與取樣

每條中心線按線性參考切成 100 米路段（共 51,498 段），每段起點及終點以雙線性插值由 DTM 取高程，坡度 = Δ高程 ÷ 水平距離 × 100%。100 米基線令 DTM 垂直誤差（±5 米）嘅影響大幅降低。

為免遺漏短路段，不足 100 米嘅道路及連接段會整條保留為一段（≥10 米），道路尾段亦會保留 — 因此實際線長達 3,451 km，相當於官方網絡總長（約 3,887 km）嘅 93%；若嚴格截去不足 100 米嘅部分，覆蓋率會跌至約 58%。

2.2 方向化計算（雙向計兩次）

雙向路段（TRAVEL_DIRECTION = 1，線長 998 km）：產生 +g 同 −g 兩個樣本，長度亦計兩次
單向路段（= 3，線長 2,453 km）：只計一次，符號沿數碼化方向（即實際行車方向）

線長 3,451 km → 方向化長度 4,448 km。分佈完全對稱（p05 = -10.13%、p95 = 10.07%），證明方向處理正確。

2.3 平滑與分箱

DTM 以 25 米 NaN-aware 盒式平滑後取樣。分箱每 1% 一格並以整數為中心（0 = −0.5% ~ +0.5%）；超出 ±10% 併入兩端溢出箱。

2.4 工具

本機無 ARM64 QGIS 套件，故用 GDAL 底層 Python 堆疊（pyogrio、rasterio、scipy、pyproj），同 QGIS 內部使用同一套 GDAL 演算法。

3. 結果

3.1 全港坡度地圖

紅色 = 上坡、藍色 = 落坡。雙向道路按上坡方向（正坡度）上色；單向道路保留法定行車方向符號。底圖為地政總署 5 米 DTM 山體陰影，水域及海岸線來自 OpenStreetMap。

下載高解析度版本（3000 × 2100 PNG）

3.2 絕對坡度版（不看行車方向，色階 0–10%）

下載高解析度版本（3000 × 2100 PNG）

3.3 有號坡度分佈（100 米分段）

3.4 完整分箱表

坡度範圍	方向化長度 (km)	佔比
< -10%	170.4	3.83%
-10	39.5	0.89%
-9	43.4	0.97%
-8	55.1	1.24%
-7	65.2	1.47%
-6	83.5	1.88%
-5	103.7	2.33%
-4	125.9	2.83%
-3	167.8	3.77%
-2	259.4	5.83%
-1	492.9	11.08%
0	1,234.6	27.75%
+1	501.4	11.27%
+2	252.3	5.67%
+3	170.6	3.83%
+4	119.4	2.68%
+5	99.2	2.23%
+6	87.7	1.97%
+7	68.7	1.54%
+8	54.3	1.22%
+9	43.4	0.98%
+10	39.5	0.89%
> +10%	170.3	3.83%

負值 = 下坡、正值 = 上坡；橫軸標籤為箱中心（整數 %）。

3.5 交叉驗證：官方 vs OpenStreetMap（同樣 100 米）

項目	官方（運輸署）	OpenStreetMap
方向化樣本	66,653	62,240
方向化長度 (km)	4,448	5,867
中位 \|坡度\|	1.60%	1.41%
p75	4.82%	4.92%
p90	10.10%	10.53%
p95	14.55%	14.58%
p99	29.29%	23.71%
\|坡道\| > 5%	22.92% (1,020 km)	23.85%
\|坡道\| > 10%	8.51% (379 km)	10.23%
尾部 < −10% / > +10%	3.83% / 3.83%	4.71% / 4.69%

兩套獨立道路數據結果接近（中位數相差 0.14 個百分點），顯示結論穩健。

3.6 超越門檻比例

門檻	佔方向化長度	長度 (km)
\|坡道\| > 1%	58.71%	2,612
\|坡道\| > 2%	43.35%	1,928
\|坡道\| > 3%	34.16%	1,519
\|坡道\| > 4%	27.80%	1,237
\|坡道\| > 5%	22.92%	1,020
\|坡道\| > 6%	18.60%	827
\|坡道\| > 7%	15.19%	676
\|坡道\| > 8%	12.51%	556
\|坡道\| > 9%	10.39%	462
\|坡道\| > 10%	8.51%	379

3.7 最陡道路（官方名稱）

道路（官方名稱）	方向化長度 (km)	中位 \|坡度\|	p90
WAN CHAI GAP ROAD	1.99	24.00%	36.91%
CHUN FAI ROAD	0.58	20.16%	28.46%
GLENEALY	0.86	19.92%	43.45%
YAU ON STREET	0.55	18.39%	25.39%
EASTERN STREET	0.65	16.62%	29.76%
TONG BIN LANE	0.51	16.45%	22.42%
POKFIELD ROAD	0.71	16.12%	20.86%
SHA TIN HEIGHTS ROAD	0.50	15.48%	30.40%
CONSORT RISE	0.51	15.45%	23.04%
LEE CHI ROAD	0.51	15.28%	21.14%
SCENIC VILLA DRIVE	0.58	15.22%	19.65%
LOK MAN ROAD	0.58	14.74%	42.13%
BLUFF PATH	0.59	14.09%	19.81%
PAK SHEK TOI ROAD	0.54	13.98%	20.20%
TAI MO SHAN ROAD	1.02	13.55%	16.70%
SHEUNG SZE WAN ROAD	1.50	13.46%	15.03%
KAI YUEN STREET	0.55	13.18%	34.59%
PAK LOK PATH	0.72	12.93%	16.26%
HONG KIN ROAD	2.69	12.68%	28.03%
BELLEVIEW DRIVE	0.95	12.59%	21.44%

4. 按道路類別（OSM 補充 — 官方數據無類別欄位）

道路類別 (OSM)	方向化長度 (km)	中位 \|坡度\|	p90	>5%	>10%
motorway	245.0	0.95%	4.36%	8.1%	2.0%
trunk	69.2	1.68%	6.77%	19.1%	2.2%
primary	188.7	1.21%	6.40%	16.3%	3.3%
secondary	544.4	1.76%	9.73%	26.1%	9.0%
tertiary	489.6	1.48%	8.74%	24.7%	7.1%
residential	690.1	1.81%	11.19%	28.0%	11.7%
unclassified	1,060.9	1.73%	11.16%	27.1%	11.9%
service	2,452.6	1.15%	11.63%	23.1%	11.8%
motorway_link	76.6	2.08%	7.39%	20.6%	5.3%
primary_link	22.8	1.38%	6.81%	14.9%	3.6%
trunk_link	22.0	2.70%	9.00%	23.8%	7.8%

5. 參考資料：道路限速地圖

作為參考，下圖顯示運輸署《道路網絡（第二代）》SPEED_LIMIT 圖層嘅法定標誌限速：

紅 30 km/h、橙 70、綠 80、藍 100、紫 110（有標誌者）
灰色 = 網絡其餘道路 — 香港一般道路嘅法定預設限速為 50 km/h，唔需要逐段設置標誌，所以圖層只涵蓋 860 km（4,338 段）有標誌路段

下載高解析度版本（3000 × 2100 PNG）

法定限速	路段數	長度 (km)	說明
30 km/h	303	34.5	學校區、行人專用區、私人道路等
70 km/h	2,204	337.5	一般市區主幹道
80 km/h	1,288	340.9	新界主要幹道、快速公路
100 km/h	465	120.1	快速公路（如吐露港公路）
110 km/h	78	27.1	北大嶼山公路等最高限速路段
50 km/h	—	—	未設標誌道路（法定預設）

限速資料為 2026-08-27 版本，包含隧道內路段（限速屬法定規定，隧道內同樣適用 — 與坡度分析不同，坡度分析必須剔除隧道）。限速會因臨時交通安排而變動。

6. 限制

不足 100 米嘅道路及連接段以「整條一段」方式保留，因此少數路段短於 100 米（最短 10 米）；線長總和 3,451 km 約為官方網絡嘅 93%。
DTM 垂直精度 ±5 米：100 米基線下影響已大幅降低，但橋樑、護土牆等結構仍可能造成個別異常值。
隧道內路段已全部排除（252 km，經 OSM 隧道幾何遮罩核實）；橋面及高架道路仍計算在內（DTM 會將橋面視為地形）。
坡度係 100 米區間嘅平均斜率，唔反映短距離嘅急上落；行車方向以 2026-08-27 版本為準，臨時交通安排可能未反映。

7. 重現與檔案

grade_gov.py 100 — 官方 FGDB → 100 米分段 → DTM 取樣 → 方向化坡度
plots_100.py — 分箱、直方圖、官方 vs OSM 對比
make_map.py — 坡度地圖（含山體陰影、比例尺、市區放大圖）
make_speed_map.py — 道路限速地圖（SPEED_LIMIT 圖層）
資料：segments_gov_100m.csv、summary_gov_100m.json、summary_compare_100m.json
可提供路段級 GeoJSON／CSV（按街道、按區）作進一步分析

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