广东平远南台山丹霞地貌面积计算的研究.docx

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广东平远南台山丹霞地貌面积计算的研究

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欧阳杰+马育宣

摘要：在国家科技基础性工作重点专项“全国丹霞地貌基础数据调查（2013FY111900）”的研究中，丹霞地貌地等高线空间范围的界定，是描述丹霞地貌类型空间分布、定量计算坡面与坡度的基础。本文以广东平远南台山为案例，以DEM数据为研究基础，重点介绍南台山丹霞地貌核心区等高线的提取、范围的界定以及面积计算的方法与步骤，可以为其他丹霞地貌地的研究提供参考。本文通过ARCGIS提供的计算几何（CalculateGeometry）以及ArcToolbox空间分析模块中的“Utilitis”功能两种办法，计算出南台山核心区丹霞地貌的面积均为6153704平方米，说明利用ARCGIS进行面积计算，具有快速、准确的优势。这在全国丹霞地貌基础数据调查研究的过程中，需要大量的数据进行计算和处理时，值得考虑使用和推广。

关键词：丹霞地貌；广东平远；南台山

1引言

2013年8月17日，国家科技基础性工作专项“全国丹霞地貌基础数据调查（2013FY111900）”項目正式启动，这标志着中国丹霞地貌的区域调查工作，进入一个具有长期性、系统性、规范性和科学性研究的新阶段，在中国丹霞地貌研究史上具有重要意义。

笔者在参与由中山大学彭华教授主持的这项研究中[1]，主要负责对广东、广西和海南三省丹霞地貌基础数据的调查。在众多的基础数据类别调查和采集过程中，丹霞地貌地等高线空间范围的界定，是描述丹霞地貌类型空间分布以及、坡面与坡度等微地貌形态定量计算的基础。齐德利首先根据红层对丹霞地貌的贡献率，在全国尺度范围内计算出我国丹霞地貌的面积约为22万平方千米[2]。鉴于目前我国发现的1057处[3-4]丹霞地貌地的范围大部分都比较狭小，例如，广东平远县目前已经开发的丹霞地貌景区有五指石、南台山、酒瓮石和大河背等地的面积基本都不超过10平方千米。谢小康、曾志军[5-6]等还对平远县五指石、南台山的丹霞地貌旅游规划及旅游产品开发等做了详细的研究，也取得了巨大的经济效益和社会效益。但是，关于五指石丹霞地貌景区的面积目前有8平方千米和5.6平方千米两个研究数据，虽然这两者的差别不是很大，但是，也会造成学术界上的混乱。

基于上述问题，本文以广东平远县南台山为研究案例，利用DEM数据和ARCGIS空间分析模块，提取南台山等高线，在此基础上，界定南台山丹霞地貌核心区的范围并计算南台山丹霞地貌核心区的面积。

2数据准备及方法的验证

利用ARCGIS计算面积最重要的两个基础条件是研究地丹霞地貌的面状矢量数据以及范围的确定。至于利用ARCGIS计算面积的方法则很多。例如，可以通过字段计算器（fieldCaculator）和Shp转GDB的方法，都可以计算出有确定范围的矢量图层的面积。在使用后者方法时，要先创建GDB（PGDB或者FGDB），再创建FeatureDataset时，需要保持FeatureDataset和原Shp矢量图层的坐标系统一致，将shp数据转存到GDB后，ARCGIS就会自动计算出矢量图层的面积。此外，ARCGIS还提供了计算几何（CalculateGeometry）以及ArcToolbox工具箱中的“Utilitis”功能，都可以计算出面积。

为了验证方法的可行性，本案例首先以平远县的面积计算为案例，主要使用后面两种方法来进行面积计算和精度的比较，其步骤如下：

首先启动ARCGIS10.0，在“TableofContent”中定义数据框投影坐标系统为：GaussKruger-Beijing19543Degree117E，打开“平远县范围”矢量图层和广东省DEM数据，执行ArcToolbox-Extraction-ExtractbyMask命令，从广东省DEM数据中裁剪出平远县DEM数据，为后面提取南台山等高线数据做准备。

在“平远县范围”图层点右键，打开”openAttributeTable”–addfield，设置对话框name为area，Type为Double类型，点击确定。在area栏目点右键，选择calculategeometry命令，设置好参数（面积单位设置为平方米[sqm]）（图1），系统会自动计算出平远县的面积为：1419301539平方米（图2）。

为了验证数据的可靠性，还可以执行ArcToolbox-SpatialStatisticsTools-Utilitis–CalculateAreas功能，在对话框内下拉菜单中点击所要计算面积的图层并保存文件路径，点击确定后，系统会自动计算出一个新的面积矢量图层保存在Layers内，在图层上点右键，打开属性表，可以看到系统自动计算出矢量图层的面积为1419301539.3平方米（图3