長度轉換器

長度測量完全指南

從古代文明使用身體部位進行測量，到現代量子般精確的定義，長度測量構成了科學、工程和日常生活的基礎。透過我們的綜合指南，掌握長度換算的藝術。

基本長度單位

米 (m)
國際單位制（SI）中長度的基本單位，定義為光在真空中於1/299,792,458秒內所行進的距離。這一定義確保了在所有科學應用中的絕對精度和普遍性。

公制系統 (SI)

基本單位：米 (m)

優點：基於十進位，通用，科學標準

使用範圍：全球超過195個國家，所有科學領域

  • 納米
    10⁻⁹ 米 - 原子尺度測量
  • 毫米
    10⁻³ 米 - 精密工程
  • 公里
    10³ 米 - 地理距離

英制系統

基本單位：英尺 (ft)

優點：符合人體直覺，文化上熟悉

使用範圍：美國，部分英國應用

  • 英寸
    1/12 英尺 - 小型精確測量
  • 碼
    3 英尺 - 布料，運動場
  • 英里（國際）
    5,280 英尺 - 道路距離
核心長度測量概念
  • 米 (m) 是由光速定義的國際單位制（SI）基本單位——為所有測量提供絕對精度
  • 公制系統使用十進位前綴（奈、毫、千），使換算簡單而準確
  • 英制系統提供了符合人體直覺的尺度，但需要記憶換算因子
  • 科學工作和國際專案選擇公制，美國建築和日常使用選擇英制
  • 了解兩種系統對於工程、製造和全球交流至關重要

長度標準en的歷史演變

古代起源

基於身體的單位：

  • 肘尺：前臂長度 (≈18英寸)
  • 英尺：人腳長度
  • 步：雙步長度
  • 掌寬：手掌寬度（拇指到小指）

這些單位因人而異，導致了貿易爭端和測量混亂。

皇家標準化

中世紀標準：

  • 國王英尺：基於統治者的測量
  • 桿/竿：16.5英尺，用於土地測量
  • 厄爾：45英寸，用於布料測量

保存在皇家金庫中的物理標準，但在不同王國之間仍然存在差異。

科學革命

現代精度：

  • 1793年：米被定義為巴黎子午線的1/10,000,000
  • 1960年：使用氪-86波長重新定義
  • 1983年：當前使用光速的定義

每一次重新定義都提高了精度和普遍的可複製性。

歷史上en的長度測量
  • 古代文明使用身體部位（肘尺、英尺、掌寬）創造了最早的標準化測量
  • 中世紀貿易需要一致的單位，從而產生了皇家標準和行會規定
  • 1793年：法國大革命基於地球周長創造了米，以供普遍採用
  • 1889年：國際米原器確立了全球測量標準
  • 1983年：現代米的定義使用光速，提供了終極的精度和穩定性

跨行業的實際應用

建築與測量

建築中的精度確保結構完整性，而測量則確立了法律邊界和高程數據。

  • 建築規範：結構鋼公差±3毫米，混凝土澆置±6毫米
  • 土地測量：GPS精度水平±5公分，垂直±10公分用於地界工作
  • 基礎放樣：全站儀對關鍵錨點精度達±2毫米
  • 道路平整：雷射水平儀在100米跨度內保持±1公分的高程控制

製造與工程

公差決定了配合、功能和互換性。ISO公差等級從IT01（0.3微米）到IT18（250微米）不等。

  • CNC加工：標準±0.025毫米（±0.001英寸），精密工作±0.005毫米
  • 軸承配合：一般應用為H7/g6公差，精密應用為H6/js5
  • 鈑金：折彎±0.5毫米，雷射切割±0.1毫米
  • 3D列印：FDM ±0.5毫米，SLA ±0.1毫米，金屬SLM ±0.05毫米層精度

體育與競技

標準化的尺寸確保了奧林匹克和職業體育比賽的公平競爭和記錄有效性。

  • 田徑：400米橢圓跑道±0.04米，跑道寬度1.22米（±0.01米）
  • 足球場：100-110米 × 64-75米（FIFA），球門7.32米 × 2.44米（精確值）
  • 籃球場：NBA 28.65米 × 15.24米，籃框高度3.048米（±6毫米）
  • 游泳池：奧林匹克50米 × 25米（±0.03米），泳道寬度2.5米

導航與測繪

GPS、GIS和製圖學依賴精確的長度測量進行定位和距離計算。

  • GPS精度：民用±5米，WAAS/EGNOS ±1米，RTK ±2公分
  • 航海圖：深度單位為米/噚，距離單位為海里
  • 地形圖：等高線間距5-20米，比例尺1:25,000到1:50,000
  • 航空導航：航線以海里定義，高度以英尺（高於平均海平面）表示

天文學與太空

從望遠鏡口徑到宇宙距離，長度測量跨越60多個數量級。

  • 望遠鏡口徑：業餘級100-300毫米，研究級8-10米反射鏡
  • 衛星軌道：LEO 300-2,000公里，GEO 35,786公里高度
  • 系外行星探測：凌日法測量恆星直徑變化±0.01%
  • 星系距離：以Mpc（百萬秒差距）測量，哈伯常數不確定性±2%

顯微鏡學與實驗室

生物和材料科學依賴亞微米級的精度進行細胞成像和奈米結構分析。

  • 光學顯微鏡：解析度約200奈米（繞射極限），工作距離0.1-10毫米
  • 電子顯微鏡：SEM解析度1-5奈米，TEM <0.1奈米用於原子成像
  • 細胞測量：細菌1-10微米，哺乳動物細胞10-30微米直徑
  • AFM（原子力顯微鏡）：Z軸解析度<0.1奈米，掃描區域100奈米至100微米

時尚與紡織

服裝尺碼、布料測量和版型放縮要求在全球供應鏈中保持一致的長度標準。

  • 布料寬度：110公分（服裝），140-150公分（家用紡織品），280公分（床單）
  • 縫份：標準1.5公分（⅝英寸），法式縫6毫米雙折
  • 版型放縮：女裝尺碼增量5公分（胸/腰/臀）
  • 紗線支數：床單每英寸200-800根紗（越高織物越細密）

房地產與建築

平面圖、地塊尺寸和退縮要求規範了房地產開發和估值。

  • 平面圖：以1:50或1:100比例繪製，房間尺寸±5公分
  • 天花板高度：住宅標準2.4-3.0米，商業3.6-4.5米
  • 地塊退縮：前院6-10米，側院1.5-3米，後院6-9米（因區劃而異）
  • 門尺寸：標準80公分 × 200公分，ADA要求淨寬81公分

從量子到宇宙的完整尺度視覺化

從最小到最大
我們的轉換器涵蓋了超過50個數量級的驚人範圍——從時空的基本極限（普朗克長度）到可觀測宇宙。此視覺化圖表顯示了每個類別在宏大的測量尺度中所處的位置。

十的冪級數進展

尺度範圍代表單位應用領域範例物件
10⁻³⁵ 米普朗克長度量子物理，弦論基本時空極限
10⁻¹⁵ 米飛米，費米核物理原子核，質子
10⁻¹¹ 米波耳半徑原子物理氫原子
10⁻¹⁰ 米埃化學，晶體學原子半徑，分子
10⁻⁶ 米微米生物學，顯微鏡學細菌，細胞
10⁻³ 米毫米工程，生物學昆蟲，小零件
10⁻² 米公分日常測量硬幣，手指
10⁻¹ 米公寸，手寬身體測量手掌跨度，小工具
10⁰ 米米，碼人體尺度，建築身高，傢俱
10³ 米公里，英里地理，交通城市，山脈
10⁶ 米百萬米大陸距離國家，大型湖泊
10⁹ 米十億米行星尺度地月距離，行星直徑
10¹¹ 米天文單位太陽系日地距離
10¹⁶ 米光年，秒差距恆星距離鄰近恆星
10²⁰ 米千秒差距銀河系結構星團，星雲
10²³ 米百萬秒差距星系間距離星系團
10²⁶ 米可觀測宇宙宇宙學宇宙的邊緣
令人難以置信的尺度事實

超過50個數量級：我們的轉換器所涵蓋的範圍比人體內的原子數量（約10²⁷）還要大！

精度至關重要：測量一個秒差距時1%的誤差等於3260億公里——比我們整個太陽系還要大。

文化之橋：從古代的肘尺到量子測量——連接人類遺產與前沿科學。

基本換算參考

快速換算範例

1 米→3.2808 英尺
1 英尺→0.3048 米 (精確值)
1 英寸→2.540 公分 (精確值)
1 英里→1.609 公里
1 碼→0.9144 米 (精確值)

綜合換算表

單位米英尺常見用途
納米1 × 10⁻⁹3.28 × 10⁻⁹分子，原子尺度
微米1 × 10⁻⁶3.28 × 10⁻⁶生物細胞，精密測量
毫米1 × 10⁻³0.00328小型測量
厘米1 × 10⁻²0.0328身體測量
英寸0.02540.0833顯示螢幕，工具
英尺0.30481身高，房間尺寸
米13.2808科學標準
碼0.91443布料，運動場
公里1,0003,280.8地理距離
英里（國際）1,609.345,280道路距離 (美國)

完整單位目錄

按類別組織的所有長度單位的完整參考，附有每個單位的換算公式和實用說明。

國際單位制 / 公制

國際系統基本單位（米）與從阿（atto-）到艾（exa-）的十進位前綴。

單位符號米說明
公里km10001,000米。地理距離、全球路標的標準單位。
米m1國際單位制（SI）基本單位。由光速定義：光在1/299,792,458秒內行進的距離。
厘米cm0.011/100米。身體測量、日常物品。
毫米mm0.0011/1,000米。精密測量、工程圖紙。
百米hm100
十米dam10
分米dm0.1
微米μm0.000001微米。10⁻⁶米。細胞生物學、顆粒大小。
納米nm1e-9奈米。10⁻⁹米。原子尺度、波長、奈米技術。
皮米pm1e-12皮米。10⁻¹²米。原子鍵長。
飛米fm1e-15飛米（費米）。10⁻¹⁵米。核物理。
阿米am1e-18
艾米Em1e+18
拍米Pm1e+15
太米Tm1e+12
吉米Gm1e+9十億米。10⁹米。行星軌道、太陽系尺度。
兆米Mm1e+6百萬米。10⁶米。大陸距離。

英制 / 美式慣用單位

基於英尺（12英寸）的英制和美式慣用單位。

單位符號米說明
英里（國際）mi1609.344法定英里。5,280英尺 = 1,609.344米。道路距離（美國/英國）。
碼yd0.9144碼。3英尺 = 0.9144米。布料、運動場（美國）。
英尺ft0.3048英尺。12英寸 = 0.3048米（精確值）。身高、房間尺寸。
英寸in0.0254英寸。1/12英尺 = 2.54公分（精確值）。螢幕、工具、木材。
千碼kyd914.4
弗隆fur201.168弗隆。1/8英里 = 660英尺。賽馬、農業。
鏈ch20.1168鏈。66英尺。土地測量、板球場。
杆rd5.0292桿（竿/珀奇）。16.5英尺。歷史土地測量單位。
珀奇perch5.0292
波爾pole5.0292
令li0.201168環。1/100鏈 = 0.66英尺。測量精度。
英尋fath1.8288噚。6英尺。水深測量。
里格（法定）lea4828.032里格。3英里。古老的長距離單位。
繩rope6.096
大麥粒bc0.0084666667

非國際單位制科學單位

原子、量子和分子尺度的測量。

單位符號米說明
微米μ0.000001
埃Å1e-10埃。10⁻¹⁰米。原子半徑、晶格。
費米f1e-15
普朗克長度lₚ1.616255e-35
玻爾半徑a₀5.291772e-11
原子單位長度a.u.5.291772e-11
X單位X1.002080e-13
電子半徑（經典）re2.817941e-15

天文單位

太空、恆星和宇宙學的距離測量。

單位符號米說明
光年ly9.460730e+15光年。9.461×10¹⁵米。恆星距離。
天文單位AU1.495979e+11
秒差距pc3.085678e+16
千秒差距kpc3.085700e+19千秒差距。1,000秒差距。銀河系結構尺度。
百萬秒差距Mpc3.085700e+22百萬秒差距。100萬秒差距。宇宙學距離。
地球赤道半徑R⊕ eq6.378160e+6
地球極半徑R⊕ pol6.356752e+6
地日距離d⊕☉1.496000e+11
太陽半徑R☉6.960000e+8

航海單位

基於地球子午線弧分的海洋導航。

單位符號米說明
海里（國際）nmi1852海里（國際）。精確為1,852米。1弧分子午線。
海里（英國）nmi UK1853.184
英尋（航海）ftm1.8288
鏈cable185.2鏈。185.2米 = 1/10海里。
海里格（國際）nl int5556
海里格（英國）nl UK5559.552

美國測量系統

用於土地測量的高精度大地測量單位（與標準單位略有不同）。

單位符號米說明
英尺（美國測量）ft surv0.304800609601美國測量英尺。1200/3937米（精確分數）。法律土地記錄、大地測量精度。
英寸（美國測量）in surv0.0254000508001
英里（美國測量）mi surv1609.34721869美國測量英里。5,280測量英尺。大地測量精度。
英尋（美國測量）fath surv1.82880365761
弗隆（美國測量）fur surv201.168402337
鏈（美國測量）ch surv20.1168402337測量鏈。66測量英尺 = 20.11684米。
令（美國測量）li surv2.01168402337測量環。1/100測量鏈 = 7.92英寸。
杆（美國測量）rd surv5.02921005842測量桿。16.5測量英尺 = 5.0292米。

排版單位

印刷和數位設計單位（點、派卡、緹）。

單位符號米說明
派卡pc0.00423333333333派卡。12點 = 1/6英寸（精確值）。行間距。
點pt0.000352777777778
緹twip0.0000176388888889緹。1/20點 = 1/1440英寸（精確值）。軟體精度單位。

工程 / 精密單位

製造業精密單位（密耳、微英寸、口徑）。

單位符號米說明
密耳mil0.0000254密耳。0.001英寸 = 0.0254毫米。線規、塗層厚度。
微英寸μin2.540000e-8微英寸。10⁻⁶英寸 = 25.4奈米。表面光潔度規格。
厘英寸cin0.000254百分之一英寸。0.01英寸 = 0.254毫米。精密加工。
口徑cal0.000254口徑。0.01英寸。子彈直徑規格。

地區 / 文化單位

來自不同文明的傳統文化單位。

單位符號米說明
阿龐（法國）arp58.5216法國阿龐。58.47米。路易斯安那、魁北克土地測量單位。
阿爾恩（瑞典）aln0.5937777778
法姆恩（瑞典）famn1.7813333333
間（日本）ken2.11836日本間。1.818米 = 6尺。傳統建築。
俄尺（俄羅斯）archin0.7112
巴拉（塔雷亞）vara2.505456
巴拉（科努克拉）vara2.505456
巴拉（卡斯蒂利亞）vara0.835152
長蘆葦l reed3.2004
蘆葦reed2.7432
長肘尺l cubit0.5334

聖經 / 古代單位

歷史、聖經和古代的測量標準。

單位符號米說明
英里（羅馬）mi rom1479.804
阿克圖斯（羅馬）actus35.47872
肘尺（英國）cubit0.4572
肘尺（希臘）cubit0.462788
手h0.1016
跨度（布料）span0.2286掌寬。9英寸 = 22.86公分。手掌跨度（拇指到小指）。
埃爾ell1.143
掌寬hb0.0762
指寬fb0.01905
指（布料）finger0.1143
釘（布料）nail0.05715
圖例

★ 轉換器中的熱門預設單位

基準: 換算為米的係數（乘以該係數可轉換為米）

天文與宇宙尺度單位

超越人類尺度
從我們的太陽系到可觀測宇宙，天文單位幫助我們測量那些巨大到傳統單位變得毫無意義的距離。這些尺度從數十億公里到數萬億光年不等。

太陽系尺度

  • 地球尺寸
    赤道半徑：6,378公里 | 極半徑：6,357公里
  • 太陽半徑
    696,000公里 - 地球半徑的109倍
  • 天文單位 (AU)
    1.496億公里 - 日地距離

恆星與銀河尺度

  • 光年 (ly)
    9.46萬億公里 - 光在一年內傳播的距離
  • 秒差距 (pc)
    3.26光年 - 天文視差測量
  • 千秒差距與百萬秒差距
    銀河系 (kpc) 和星系際 (Mpc) 距離

尺度視覺化

比鄰星 (最近的恆星)→4.24光年
銀河系直徑→約100,000光年
仙女座星系→250萬光年
可觀測宇宙半徑→465億光年

航海與海事導航單位

海事精度
海事導航需要基於地球周長和實際航行需求的專門單位。這些單位源於數百年的航海經驗，並且對於現代導航系統仍然至關重要。

國際標準

  • 海里 (國際)
    1,852米 - 恰好是地球子午線的1弧分
  • 鏈
    185.2米 - 1/10海里，用於短距離
  • 噚 (航海)
    1.83米 - 深度測量，基於臂展

地區差異

  • 英國海里
    1,853.18米 - 歷史上的英國海軍部標準
  • 海里格 (國際)
    5.56公里 - 傳統上為3海里
  • 海里格 (英國)
    5.56公里 - 英國變體，略長
為什麼海里很重要

海里與地球幾何學的聯繫使其在導航中不可或缺。一海里等於一分鐘緯度，這使得在航海圖上的位置計算變得自然直觀。距離與角度測量之間的這種關係，是GPS系統和航空業至今仍使用海里的原因。

科學與原子尺度單位

從量子到分子尺度
從最小可能長度（普朗克長度）到分子尺寸，科學單位使得在物理、化學和奈米技術領域進行精確測量成為可能。這些單位通常具有基本的物理意義。

分子與原子

  • 埃 (Å)
    10⁻¹⁰ 米 - 原子半徑，晶格
  • 波耳半徑
    5.29×10⁻¹¹ 米 - 氫原子基態
  • 微米 (μ)
    10⁻⁶ 米 - 微米的別稱

原子核與量子

  • 費米 (fm)
    10⁻¹⁵ 米 - 原子核尺度測量
  • 普朗克長度
    1.616255×10⁻³⁵ 米 - 基本量子極限 (CODATA 2018)
  • 古典電子半徑
    2.82×10⁻¹⁵ 米 - 理論電子尺寸

X射線與光譜學

  • X單位
    1.00×10⁻¹³ 米 - X射線晶體學
  • 原子單位長度
    與波耳半徑相同 - 原子單位系統
  • 晶格參數
    3.56×10⁻¹⁰ 米 - 晶體結構間距

地區與文化傳統單位

測量中的文化遺產
傳統測量系統反映了不同文明的歷史、文化和實際需求。許多單位至今仍在特定目的下使用，保留了數百年的文化知識和實際應用。

歐洲傳統

  • 阿龐 (法國)
    58.5米 - 土地測量單位，在路易斯安那州仍在使用
  • 阿爾恩 (瑞典)
    59.4公分 - 傳統瑞典長度單位
  • 法姆 (瑞典)
    1.78米 - 相當於噚，臂展測量
  • 阿爾申 (俄羅斯)
    71.1公分 - 帝俄標準單位

亞洲與東方

  • 間 (日本)
    2.12米 - 傳統日本建築單位
  • 蘆葦與長蘆葦
    古代聖經單位 - 2.74米和3.20米

西班牙殖民時期

  • 巴拉 (多種類型)
    不同長度：卡斯提亞 (83.5公分)，塔雷亞 (2.5米)
  • 長肘尺
    53.3公分 - 標準肘尺的加長版
  • 萊瓜 (里格)
    4.19公里 - 西班牙殖民時期距離測量單位
  • 埃斯塔達爾
    3.34米 - 殖民時期測量桿
現代應用

許多地區性單位在特定背景下仍然存在：路易斯安那州土地記錄中的法國阿龐，傳統建築中的日本間，以及美國西南部財產描述中的西班牙巴拉。了解這些單位對於歷史研究、法律文件和文化保護至關重要。

聖經與古代歷史單位

古代測量
從羅馬工程到聖經描述，古代單位為了解歷史文明提供了見解，並且對於考古研究、宗教文本解讀和歷史重建仍然具有現實意義。

羅馬帝國

  • 羅馬里
    1,480米 - 1000步 (mille passus)
  • 阿克圖斯 (羅馬)
    35.5米 - 土地測量單位
  • 帕蘇斯 (羅馬步)
    1.48米 - 羅馬行軍中的雙步

聖經與希伯來

  • 肘尺 (多種類型)
    英國：45.7公分，希臘：46.3公分 - 前臂長度
  • 掌寬與手寬
    掌寬：22.9公分，手寬：7.6公分
  • 指寬
    1.9公分 - 最小的聖經單位

中世紀與貿易

  • 手
    10.2公分 - 仍用於測量馬匹高度
  • 厄爾
    114.3公分 - 布料測量標準
  • 指與釘 (布料)
    11.4公分和5.7公分 - 布料精度

工程與精密製造

微米級精密工程
現代製造業要求極高的精度。工程單位為航空航太、電子和精密機械提供了所需的準確性，在這些領域，公差以百萬分之一英寸為單位進行測量。

精密製造

  • 密耳 (千分之一英寸)
    0.0254毫米 - 1/1000英寸，電線和薄板厚度
  • 微英寸
    0.0254微米 - 表面光潔度規格
  • 百分之一英寸
    0.254毫米 - 1/100英寸精度

火器與彈道學

  • 口徑
    0.254毫米 - 子彈直徑規格
  • 槍管長度
    406.4毫米 - 標準16英寸步槍槍管
  • 膛線纏距
    254毫米 - 每10英寸完成一次完整扭轉

排版與設計單位

印刷與數位排版
排版單位源於實體印刷需求，並且對於現代數位設計仍然至關重要。這些單位確保了不同媒介上尺寸的一致性，並維持了可讀性標準。

傳統排版

  • 點 (pt)
    0.35毫米 - 字體大小標準 (1/72英寸)
  • 派卡 (pc)
    4.23毫米 - 12點，行間距
  • 緹
    0.018毫米 - 1/20點，軟體精度

現代應用

印刷設計：使用點和派卡進行精確的版面控制

網頁設計：使用點來確定字體大小，使用派卡來建構網格系統

軟體：使用緹進行內部計算和精度控制

快速換算

  • 72點 = 1英寸
  • 6派卡 = 1英寸
  • 20緹 = 1點
  • 1440緹 = 1英寸

美國測量系統 - 大地測量精度

高精度測量
美國測量單位為大地測量、地界和大規模測繪提供了所需的極高精度。這些單位考量了地球的曲率，並為土地所有權提供了法律上的精確度。

測量單位與標準單位

關鍵區別：美國測量單位比國際單位略長

  • 測量英尺
    30.480061公分 vs 30.48公分 (國際)
  • 測量英里
    1,609.347米 vs 1,609.344米 (國際)

土地測量單位

  • 鏈 (測量)
    20.12米 - 66測量英尺，土地測量
  • 環 (測量)
    20.1公分 - 1/100鏈，精確測量
  • 桿 (測量)
    5.03米 - 16.5測量英尺
法律重要性

美國測量單位在美國的財產描述中具有法律地位。與國際單位的微小差異在長距離上可能導致顯著的偏差，這使得精度對於法律邊界和大型建築專案至關重要。

精度與測量最佳實踐

關鍵概念：精密度與準確度

精密度：重複測量的*一致性*（結果之間有多接近）

準確度：與*真實值*的接近程度（結果與實際測量的接近程度）

在專業應用中，兩者對於可靠的長度測量都至關重要。

測量工具與精度

工具精度最適用於
尺±1 毫米一般測量
卡尺±0.02 毫米小零件，厚度
千分尺±0.001 毫米精密加工
雷射測距儀±1 毫米長距離
三次元測量儀±0.0001 毫米品質控制

長度中的有效數字

  • 經驗法則
    報告結果的精度應與你的測量工具相符
  • 計算
    最終結果的精度受限於最不精確的輸入值
  • 工程
    考量製造公差和材料特性
  • 文件記錄
    記錄測量條件和不確定性估算

專業提示與最佳實踐

記憶輔助

  • 米 ≈ 碼：兩者都約等於3英尺（米稍長）
  • 「英寸-公分」：1英寸 = 2.54公分（精確值）
  • 「英里-公里」：1英里 ≈ 1.6公里，1公里 ≈ 0.6英里
  • 人體尺度：平均步長 ≈ 0.75米，臂展 ≈ 身高

常見錯誤

  • 單位混淆：在計算中始終指定單位
  • 偽精度：不要用尺測量後報告10位小數
  • 溫度效應：材料會隨溫度膨脹或收縮
  • 視差：應垂直於刻度讀取測量值

國際標準

  • ISO 80000：國際量與單位標準
  • NIST 指南：美國測量標準與最佳實踐
  • BIPM：國際度量衡局
  • 可追溯性：將測量與國家標準連結起來

跨行業的實際應用

建築與測量

建築中的精度確保結構完整性，而測量則確立了法律邊界和高程數據。

  • 建築規範：結構鋼公差±3毫米，混凝土澆置±6毫米
  • 土地測量：GPS精度水平±5公分，垂直±10公分用於地界工作
  • 基礎放樣：全站儀對關鍵錨點精度達±2毫米
  • 道路平整：雷射水平儀在100米跨度內保持±1公分的高程控制

製造與工程

公差決定了配合、功能和互換性。ISO公差等級從IT01（0.3微米）到IT18（250微米）不等。

  • CNC加工：標準±0.025毫米（±0.001英寸），精密工作±0.005毫米
  • 軸承配合：一般應用為H7/g6公差，精密應用為H6/js5
  • 鈑金：折彎±0.5毫米，雷射切割±0.1毫米
  • 3D列印：FDM ±0.5毫米，SLA ±0.1毫米，金屬SLM ±0.05毫米層精度

體育與競技

標準化的尺寸確保了奧林匹克和職業體育比賽的公平競爭和記錄有效性。

  • 田徑：400米橢圓跑道±0.04米，跑道寬度1.22米（±0.01米）
  • 足球場：100-110米 × 64-75米（FIFA），球門7.32米 × 2.44米（精確值）
  • 籃球場：NBA 28.65米 × 15.24米，籃框高度3.048米（±6毫米）
  • 游泳池：奧林匹克50米 × 25米（±0.03米），泳道寬度2.5米

導航與測繪

GPS、GIS和製圖學依賴精確的長度測量進行定位和距離計算。

  • GPS精度：民用±5米，WAAS/EGNOS ±1米，RTK ±2公分
  • 航海圖：深度單位為米/噚，距離單位為海里
  • 地形圖：等高線間距5-20米，比例尺1:25,000到1:50,000
  • 航空導航：航線以海里定義，高度以英尺（高於平均海平面）表示

天文學與太空

從望遠鏡口徑到宇宙距離，長度測量跨越60多個數量級。

  • 望遠鏡口徑：業餘級100-300毫米，研究級8-10米反射鏡
  • 衛星軌道：LEO 300-2,000公里，GEO 35,786公里高度
  • 系外行星探測：凌日法測量恆星直徑變化±0.01%
  • 星系距離：以Mpc（百萬秒差距）測量，哈伯常數不確定性±2%

顯微鏡學與實驗室

生物和材料科學依賴亞微米級的精度進行細胞成像和奈米結構分析。

  • 光學顯微鏡：解析度約200奈米（繞射極限），工作距離0.1-10毫米
  • 電子顯微鏡：SEM解析度1-5奈米，TEM <0.1奈米用於原子成像
  • 細胞測量：細菌1-10微米，哺乳動物細胞10-30微米直徑
  • AFM（原子力顯微鏡）：Z軸解析度<0.1奈米，掃描區域100奈米至100微米

時尚與紡織

服裝尺碼、布料測量和版型放縮要求在全球供應鏈中保持一致的長度標準。

  • 布料寬度：110公分（服裝），140-150公分（家用紡織品），280公分（床單）
  • 縫份：標準1.5公分（⅝英寸），法式縫6毫米雙折
  • 版型放縮：女裝尺碼增量5公分（胸/腰/臀）
  • 紗線支數：床單每英寸200-800根紗（越高織物越細密）

房地產與建築

平面圖、地塊尺寸和退縮要求規範了房地產開發和估值。

  • 平面圖：以1:50或1:100比例繪製，房間尺寸±5公分
  • 天花板高度：住宅標準2.4-3.0米，商業3.6-4.5米
  • 地塊退縮：前院6-10米，側院1.5-3米，後院6-9米（因區劃而異）
  • 門尺寸：標準80公分 × 200公分，ADA要求淨寬81公分

常見問題解答

為什麼美國不使用公制系統？

美國使用雙重系統。科學、醫學、軍事和製造業主要使用公制。由於基礎設施成本、文化熟悉度以及測量系統過渡的漸進性，消費應用仍然使用英制。

我該如何記住公制前綴？

使用助記法：「King Henry Died By Drinking Chocolate Milk」（亨利國王死於喝巧克力牛奶）來記憶千、百、十、基本單位、分、釐、毫。每一步是×10或÷10。重點關注常用前綴：千（×1000）、公分（÷100）、毫（÷1000）。

精密度和準確度有什麼區別？

精密度是可重複性（結果一致）。準確度是正確性（與真實值相符）。你可以做到精密但不準確（系統誤差），或者準確但不够精密（隨機誤差）。好的測量需要兩者兼備。

我應該在什麼時候使用不同的測量工具？

尺：±1毫米，一般用途。卡尺：±0.1毫米，小型物體。千分尺：±0.01毫米，精密工作。雷射測距儀：±1毫米，長距離。根據所需精度、物體大小和可及性來選擇。

測量需要多精確？

使精度與目的相符：建築±3毫米，機械加工±0.1毫米，科學研究±0.001毫米或更高。過度精確會浪費時間和金錢，精度不足則會導致失敗。考量公差要求和測量能力。

最常見的換算錯誤是什麼？

混淆面積/體積換算（1m² = 10,000cm² 而不是 100cm²），在計算中混合使用不同單位系統，忘記有效數字，使用錯誤的換算因子（5280英尺/英里 vs 1760碼/英里），以及不檢查最終答案的合理性。

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