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石家庄位于河北省中南部，东临衡水市，南接邢台市，西接山西省，北接保定市。它位于北京西南部，距北京主城区283公里。南北最长点为148.02公里，东西最宽点为175.38公里。石家庄位于北纬37° 27′至38° 47′(误差1′)和东经113° 30′至115° 20′(误差1′)之间，实际总面积为13，504平方公里(不包括河北省直辖市辛集市的960平方公里)，其中8个建筑面积到2017年为2，220平方公里。
地形学
石家庄市横跨太行山和华北平原。西部位于太行山中部，约占石家庄总面积的50%。东部是滹沱河冲积平原。该区大地构造属于山西地台与渤海凹陷的交界带。地势东南低西北高。差异很大，地形复杂。西部的太行山海拔约1000米，高耸入云。京广铁路的东部是华北平原的一部分。东部平原，根据其起源，属于太行山前的冲积-洪积平原，海拔30-100米。其中，辛集市庞贝村海拔28米，是其管辖范围内的最低点。
气候
石家庄位于中低纬度欧亚大陆的东部边缘，毗邻太平洋渤海地区，属温带季风气候。太阳辐射的季节变化显著，地面高低气压频繁，四季分明，寒暑分明，降水集中在夏秋季。干湿周期明显，夏冬长，春秋短。春天大约55天，夏天大约105天，秋天大约60天，冬天大约145天。空年平均湿度65%。春季降水量少于正常水平，有4级北风或南风，3月和4月气温迅速上升。夏季，由于海洋暖湿气流的影响，6月、7月、8月和9月的降水量占全年降水量的63%-70%。天气相对潮湿，7月和8月的三伏天空空气湿度高达100%；秋季受蒙古高压影响，阳光充足，多雨，气温适中，气候宜人，空气平均湿度为78%。深秋有许多东北风和寒潮天气。冬季，受西伯利亚寒冷高的影响，盛行西北风，气候较冷，部分多云天气晴朗，经常下雪。截至2013年，石家庄已发现矿产59种(含61个亚种)，矿区423个，其中大矿区28个，中矿区62个，小矿区189个。开发利用了28种矿产资源，主要包括煤、铁、金、云母、建筑用石灰石和建筑用砂。金属矿物可分为黑色金属、有色金属、贵金属、放射性金属、稀土金属等类别。
石家庄年总降水量为401.1-752.0毫米，西部山区降雨量为628.4-752.0毫米；其他地区为401.1-595.9毫米。雪花通常在冬天落下，总降雪量为19.2-26.8毫米。虽然大雪给交通带来了一些不便，但它保护小麦免受冬天的侵害，并为春天恢复绿色提供了有利的水分条件。春季降雨量少于正常，总降雨量为11.0-41.7毫米，夏季降雨量大且集中，降雨量超过500毫米，年总日照时数为1916.4-2571.2小时，春夏日照充足，秋冬日照较少。
水文学的
石家庄的河流属于海河流域的大清河和子牙河系统。主要有六条洪道，其中北部沙河、木道沟河属于大清河系，中南部滹沱河、浔河、金河、淮河、游河属于子牙河系。总排水面积为33，500平方公里。
自然资源
水资源
截至2013年，石家庄地表水资源7.81亿立方米，地下水资源17.18亿立方米。不包括地表水和地下水资源的双重计算，全市水资源总量为21.51亿立方米，比2011年增加1.91亿立方米，比多年平均21.16亿立方米增加3500万立方米。供水:全市供水31.89亿立方米，其中地表水供水5.95亿立方米，占18.7%。地下水供应量25.94亿立方米，占81.3%。
矿产资源
石家庄矿产资源在河北省占有重要地位，碎云母居全国首位。河北省居首位的有8种:硅线石、电石灰岩、长石、砖瓦页岩、装饰面角闪岩、铝土矿、玻璃砂岩和水泥石灰岩。石家庄有20多种主要矿物:金、铁、煤、泥灰岩、电石灰石、碱石灰石、冶金白云石、玻璃用应时砂岩、耐火粘土、白云母、应时、长石、蛭石、滑石、硅线石、石棉、石油、天然气、建筑材料和装饰石材。
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石家庄煤炭资源主要集中在井陉县，其次是赞皇县和元氏县。煤的种类包括肥煤、焦煤、无烟煤、气煤等。油气资源主要分布在辛集市和锦州凹陷。探明的油田或构造包括赫庄油田、赫庄西油田、泰家庄油田、南小陈油田、金40断块和赵兰庄构造。
截至2013年，石家庄拥有煤炭储量9107.8万吨，主要分布在元氏县和井陉矿区。油气资源主要分布在辛集市和锦州，地质储量5.1亿吨，含油面积3.04万平方米，天然气储量19.2亿立方米。
地热资源
截至2013年，石家庄已发现地热资源18处，总流量13900立方米/天。其中，平山县温塘地热水是一种天然露头，水温68℃，水质好，富含氡元素，具有较高的医疗价值。
生物资源
截至2013年，石家庄已鉴定植物资源2500余种，其中药用植物资源230种。耕地59万公顷，林地506万亩，其中生态防护林237万亩，水果经济林249万亩，速生丰产林20万亩，森林覆盖率达到21.8%。
土地资源
石家庄土地资源类型多样，适宜性广，光、热、水、土壤条件适宜，土地利用率和生产力高，但区域差异明显，土地储备资源不足。石家庄市根据土地利用现状划分土地资源类型。根据中国的统一规定和全市的实际情况，采用两级分类制度。一级土地有8种，二级土地有36种。石家庄市东西部的自然和社会经济条件存在明显差异。根据地貌类型和土地利用的主导方向，石家庄分为西部山区林地、中部山麓、平原建设用地和东部平原农业区三个区域。石家庄的土壤类型主要包括山地草甸土壤、棕壤、褐土、潮土、盐渍土、风积沙土、新积土、粗骨土、石质土、沼泽土、水稻土等11种土壤类型，22个亚型，81个土壤属，270个土壤种。