Die Daten analysieren
Die wichtigsten Datasets, die Sie in diesem Lernprogramm verwenden werden, enthalten die Daten zur Landbedeckung und zu den Böden. Zuerst schauen Sie sich die beiden Datasets genau an, um die Typen, Merkmale und sonstigen Informationen, die für Ihre Analyse verfügbar sind, zu verstehen.
Das Projekt herunterladen und öffnen
Zunächst laden Sie das Projektpaket herunter und öffnen es in ArcGIS Pro.
- Laden Sie das Projektpaket Groundwater Analysis herunter.
Je nach Webbrowser werden Sie möglicherweise vor dem Herunterladen aufgefordert, den Speicherort der Datei auszuwählen. In den meisten Browsern werden heruntergeladene Dateien standardmäßig im Ordner Downloads gespeichert.
- Navigieren Sie zur Datei Groundwater_Vulnerability_Analysis.ppkx, und doppelklicken Sie auf diese Datei, um sie in ArcGIS Pro zu öffnen.
- Melden Sie sich mit Ihrem lizenzierten ArcGIS-Konto an, falls Sie dazu aufgefordert werden.
Hinweis:
Wenn Sie über keinen Zugriff auf ArcGIS Pro oder über kein ArcGIS-Organisationskonto verfügen, informieren Sie sich über die Optionen für den Zugriff auf die Software.
Die Anwendung wird geöffnet, und die Karte Groundwater_Analysis wird angezeigt. Im Bereich Inhalt befinden sich außer den Grundkarten-Layern drei Layer: MC_Boundary, MC_Soils und MC_Land_Cover.
Aktuell wird die Grundkarte Weltweite topografische Karte angezeigt. Sie ersetzen sie durch die Grundkarte Bilddaten.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Layer auf Grundkarte, und wählen Sie die Grundkarte Bilddaten aus.
Die Karte wird aktualisiert und zeigt jetzt die Grundkarte Bilddaten an.
- Klicken Sie auf der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf die Schaltfläche Speichern, um das Projekt zu speichern.
Daten überprüfen
Als Nächstes erkunden Sie die Daten, die in Ihrer Analyse verwendet werden. Sie erkunden die Attribute des Layers mit den Bodendaten und schauen sich den Raster-Layer mit der Landbedeckung an, um die Verteilung der Landbedeckungsklassen im County zu verstehen.
- Aktivieren Sie im Bereich Inhalt das Kontrollkästchen für MC_Soils, um diesen Layer zu aktivieren.
Die Karte wird aktualisiert und zeigt jetzt die Böden in Morrow County an.
Die Daten zu den Böden stammen aus der geographischen Datenbank der Bodenvermessung der USDA-NRCS für Oregon. Aus dieser Datenbank wurden der Karteneinheiten-Polygon-Layer (MUPOLYON für Map Unit Polygon) und die Karteneinheiten-Tabelle (Mapunit muaggatt) verwendet und mit dem Werkzeug Ausschneiden in der Ausdehnung von Morrow County ausgeschnitten.
Hinweis:
Auf diese Datasets können Sie auch in ArcGIS Living Atlas of the World, als Raster-Datasets oder als Vektor mit dem SSURGO (Soil Survey Geographic Database) Downloader zugreifen. Das SSURGO-Dataset besteht aus einer Zusammenstellung von Bodeninformationen, die im Laufe des letzten Jahrhunderts vom Natural Resources Conservation Service (NRCS) erfasst wurden.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer MC_Soils, und wählen Sie Attributtabelle aus.
Die Attributtabelle wird unterhalb der Karte angezeigt.
Hinweis:
Das Original-Dataset für die Böden enthielt eine Menge NULL-Werte. Wegen der hohen Bedeutung der Attributfelder beim Identifizieren gefährdeter Grundwassergebiete wurden statistische Methoden eingesetzt, um für dieses Lernprogramm die NULL-Werte einzutragen.
In der MC_Soils-Attributtabelle sind drei Felder bei der Grundwasseranalyse von Bedeutung: Drainage Class – Dominant Conditions, Hydrologic Group – Dominant Conditions und Water Table Depth – Annual – Minimum. Drainagezustände beschreiben die Bewegung von Wasser durch Böden. Dies erklärt, wie Wasser entsprechend der hydrologischen Gruppe in den Boden einsickert. Es gibt vier hydrologische Bodengruppen (A, B, C, D), die basierend auf Abflusspotenzial, Gesteinsdurchlässigkeit und Tiefe zu einer Schicht definiert werden. In bestimmten Fällen können Böden auch zwei hydrologischen Gruppen [(A/D, B/D, C/D) zugewiesen sein. In diesen Fällen steht der erste Buchstabe für den Drainagezustand, und der zweite Buchstabe ist der natürliche Zustand des Bodens. Die Wasserspiegeltiefe (Water Table Depth) misst die Entfernung zum Grundwasserspiegel, in der Regel in Zentimetern.
Hydrologische Bodengruppe Zusammensetzung Einsickerung A
Boden mit weniger als 10 Prozent Lehm/Ton und mehr als 90 Prozent Sand oder Kies.
Hoch (> 0,76 cm/h)
B
Boden mit 10 bis 20 Prozent Lehm/Ton und 50 bis 90 Prozent Sand.
Moderat (0,38 bis 0,76 cm/h)
C
Boden mit 20 bis 40 Prozent Lehm/Ton und weniger als 50 Prozent Sand oder Kies.
Niedrig (0,13 bis 0,38 cm/h)
D
Böden mit mehr als 40 Prozent Lehm/Ton, weniger als 50 Prozent Sand und tonigem Aufbau.
Niedrig (0,00 bis 0,13 cm/h)
In diesem Lernprogramm entwickeln Sie anhand der Bodenmerkmale bestimmte Kriterien zum Identifizieren gefährdeter Grundwassergebiete. Danach können Sie sich die drei Attributfelder anschauen, um deren Verteilung im County besser zu verstehen.
- Klicken Sie in der Attributtabelle MC_Soils mit der rechten Maustaste auf die Kopfzeile des Feldes Hydrologic Group – Dominant Conditions, und wählen Sie Statistiken visualisieren aus.
Der Bereich Diagrammeigenschaften und ein Diagramm werden angezeigt.
- Stellen Sie im Bereich Diagrammeigenschaften unter Variablen sicher, dass die Option Kategorie oder Datum auf Hydrologic Group – Dominant Conditions und die Option Aggregation auf Anzahl festgelegt ist.
In der Diagrammansicht wird die Verteilung der Bodengruppen angezeigt.
- Zeigen Sie in der Diagrammansicht mit der Maus auf die Balken, um die Gesamthäufigkeiten für jede Bodengruppe zu sehen.
Im Balkendiagramm wird die Anzahl der Bodengruppen in Morrow County angezeigt. Die hydrologische Bodengruppe C ist am häufigsten vertreten. Böden dieser Gruppe bestehen aus etwa 20 bis 40 Prozent Lehm/Ton und weniger als 50 Prozent Sand und haben einen lehmigen Aufbau. Die Einsickerungsraten sind im Vergleich zu den Gruppen A und B niedrig. Gebiete mit Bodengruppe C sind weniger anfällig für Grundwasserverschmutzung.
Als Nächstes schauen Sie sich die anderen relevanten Felder in der Attributtabelle an.
- Wählen Sie im Bereich Diagrammeigenschaften unter Variable für Kategorie oder Datum die Option Drainage Class – Dominant Condition aus.
Das Diagramm wird aktualisiert und zeigt die Verteilung der Drainagezustände an.
Die Mehrheit der Böden im County sind gut entwässert. Die Einsickerung in diesen Gebieten ist eher hoch, allerdings nicht so hoch wie bei stark entwässerten Böden. Gebiete mit extrem hohen Einsickerungsraten sind potenzielle Grundwasserverschmutzungszonen. Diese Gebiete können Sie jedoch nicht ausschließlich anhand der Einsickerungsraten bestimmen. Sie schauen sich auch das Feld mit der Tiefe des Grundwasserspiegels an.
- Schließen Sie den Bereich Diagrammeigenschaften und das Diagramm.
- Klicken Sie in der Attributtabelle MC_Soils mit der rechten Maustaste auf die Kopfzeile des Feldes Water Table Depth – Annual – Minimum, und klicken Sie auf Absteigend sortieren.
Die Werte in diesem Feld werden in absteigender Reihenfolge sortiert.
Der höchste Wert ist eine Tiefe von 92 cm. Das bedeutet, damit eine Substanz den Grundwasserspiegel erreichen kann, muss sie 92 cm tief in den Boden fließen. Im Idealfall gilt: Je weiter die Entfernung ist, desto niedriger ist die Wahrscheinlichkeit dafür, dass eine Substanz den Grundwasserspiegel erreicht.
Basierend auf diesen Daten sind Sie in der Lage, die Gebiete zu identifizieren, die anfällig für Grundwasserverschmutzung sind, um den Behörden des County zu helfen, geeignete Maßnahmen gegen die anhaltende Krise zu implementieren.
Ein weiterer Schlüsselfaktor, der die Verschmutzung der Grundwasserressourcen beeinflusst, ist der Typ der Flächennutzungsaktivität. Wenn Sie sich die Landbedeckung von Morrow County anschauen, dann erhalten Sie eine Vorstellung davon, welche Flächennutzungsaktivitäten es gibt.
- Schließen Sie die Attributtabelle MC_Soils.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt unter dem Layer MC_Soils im Abschnitt Diagramme mit der rechten Maustaste auf das Diagramm, und wählen Sie Löschen aus.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt das Kontrollkästchen für MC_Soils, um diesen Layer zu deaktivieren. Aktivieren Sie den Layer MC_Land_Cover.
- Klicken Sie auf den Pfeil neben MC_Land_Cover, um diesen Layer einzublenden. Klicken Sie auf den Layer, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.
Die Karte wird aktualisiert und zeigt den Layer mit der Landbedeckung an.
Untersuchen Sie die Verteilung der Landbedeckungsklassen im County auf der Karte. Das Gebiet ist größtenteils von Kräuterpflanzen und Anbaukulturen bedeckt. Bestimmte Landbedeckungsklassen, wie zum Beispiel bebaute Gebiete (Erschlossen, niedrige bis hohe Intensität und freie Flächen) und landwirtschaftliche Flächen (Anbaukulturen und Heu/Weide), tragen signifikant zur Verschmutzung der Grundwasserressourcen bei. Bei Aktivitäten in diesem Gebieten kommt es eher zu hohen Konzentrationen an bestimmten chemischen Bestandteilen, sodass sie zu einer Bedrohung für die Umwelt und die menschliche Gesundheit werden.
Hinweis:
Die Raster-Daten zur Landbedeckung wurden aus ArcGIS Living Atlas of the World abgeleitet und mit dem Werkzeug Nach Maske extrahieren in der Ausdehnung von Morrow County ausgeschnitten.
- Speichern Sie Ihr Projekt.
In diesem Lernprogramm haben Sie bisher Ihr Projekt eingerichtet und die Datasets erkundet, die zum Identifizieren und Kartieren gefährdeter Grundwassergebiete in Morrow County erforderlich sind. Sie haben sich die Komponenten der Bodendaten und der Landbedeckungs-Raster-Daten angeschaut. Jetzt sind Sie mit den Merkmalen der einzelnen Bodengruppen, ihrem möglichen Beitrag zur Grundwasserverschmutzung und den Arten der Landbedeckung im County vertraut.
Gefährdete Grundwassergebiete bestimmen
Nachdem Sie die Datasets erkundet haben, können Sie anhand bestimmter Kriterien die gefährdeten Gebiete identifizieren, in denen die Gefahr einer Verschmutzung besteht. Zum Identifizieren der am besten passenden Gebiete werden Sie mit dem Eignungsmodellierer die Kriterienvariablen gewichten. Dieses interaktive Werkzeug ermöglicht die Iteration durch definierte Variablen und liefert Feedback, das bei der Entscheidungsfindung entscheidend ist.
Die Koordinatensysteme der Karte und der Datasets untersuchen
Bevor weitere Analysen durchgeführt werden können, müssen Sie die Felder Drainage Condition – Dominant Condition und Water Table Depth – Annual – Minimum im Layer MC_Soils in ein Raster-Datenformat konvertieren. Zuvor vergewissern Sie sich jedoch, dass in allen Datasets dasselbe, geeignete Koordinatensystem für die Analyse verwendet wird.
Ersetzen Sie zuerst das Koordinatensystem durch ein lokales Koordinatensystem, um die Genauigkeit bei der räumlichen Analyse zu gewährleisten. Verwenden Sie das State Plane-Koordinatensystem, ein Koordinatensystem, das die USA in 120 Zonen teilt. Morrow County liegt in der State Plane-Zone "Oregon North".
Hinweis:
Weitere Informationen zu Koordinatensystemen erhalten Sie im webbasierten Kurs Einführung in Koordinatensysteme oder im Lernpfad Kartenprojektionen.
- Öffnen Sie ggf. das Projekt Groundwater_Vulnerability_Analysis.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf die Karte Groundwater_Analysis, um das Fenster Karteneigenschaften zu öffnen.
Das Fenster Karteneigenschaften wird angezeigt.
- Klicken Sie im Fenster Karteneigenschaften auf die Registerkarte Koordinatensysteme. Geben Sie NAD 1983 StatePlane Oregon North in das Suchfeld ein, und drücken Sie die EINGABETASTE.
- Blenden Sie in der Liste Verfügbare XY-Koordinatensysteme die Optionen Projiziertes Koordinatensystem, State Plane und NAD 1983 (US Feet) ein. Klicken Sie auf NAD 1983 StatePlane Oregon North FIPS 3601 (US Feet), um dieses Koordinatensystem auszuwählen.
Die Schaltfläche Aktueller XY-Wert wird aktualisiert und zeigt an, dass das Koordinatensystem der Karte geändert wurde.
- Klicken Sie auf OK.
Das projizierte Koordinatensystem wird auf die Karte angewendet. Morrow County erscheint höher und schmaler als vorher.
Als Nächstes schauen Sie sich die Koordinatensysteme der Layer in der Karte an.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf den Layer MC_Soils, um das Fenster Layer-Eigenschaften zu öffnen.
- Klicken Sie im Fenster Layer-Eigenschaften auf die Registerkarte Quelle. Scrollen Sie nach unten, und blenden Sie Raumbezug ein.
Wie Sie sehen, hat der Layer MC_Soils ein anderes Koordinatensystem (NAD 1983 Contiguous USA Albers). Auf die Layer, die bereits generiert wurden, wirkt sich die Änderung des Koordinatensystems einer Karte nicht aus. Wenn Sie bei vorhandenen Layern das Koordinatensystem durch das Koordinatensystem der Karte ersetzen möchten, müssen Sie bei Vektor-Datasets das Werkzeug Projizieren verwenden und bei Raster-Datasets das Werkzeug Raster projizieren. Dies wird im nächsten Abschnitt erklärt.
- Schließen Sie das Fenster Layer-Eigenschaften.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf den Layer MC_Land_Cover, um das Fenster Layer-Eigenschaften zu öffnen.
- Klicken Sie im Fenster Layer-Eigenschaften auf die Registerkarte Quelle. Erweitern Sie Raumbezug.
Für dieses Raster wird ein anderes Koordinatensystem verwendet, und zwar Albers Conical Equal Area. Als Nächstes projizieren Sie das Raster in das Koordinatensystem NAD 1983 StatePlane Oregon North FIPS 3601 (US Feet).
- Schließen Sie das Fenster Layer-Eigenschaften.
Die Daten projizieren
Nun, da Sie die Karte auf ein geeignets Koordinatensystem festgelegt haben, projizieren Sie die Datasets mit den Boden- und Landbedeckungsdaten in dasselbe Koordinatensystem.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Analyse. Klicken Sie in der Gruppe Geoverarbeitung auf Werkzeuge.
Daraufhin wird der Bereich Geoverarbeitung angezeigt.
- Geben Sie im Bereich Geoverarbeitung den Text Raster projizieren in das Suchfeld ein, und wählen Sie das Werkzeug Raster projizieren aus.
- Legen Sie im Werkzeug Raster projizieren die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie unter Eingabe-Raster die Option MC_Land_Cover aus.
- Geben Sie für Ausgabe-Raster-Dataset den Namen Land_Cover ein.
- Wählen Sie für Ausgabe-Koordinatensystem die Option Aktuelle Karte [Groundwater_Analysis] aus.
Die Einstellung für Ausgabe-Koordinatensystem wird auf NAD_1983_StatePlane_Oregon_North_FIPS_3601_US Feet aktualisiert.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Der Layer Land Cover wird der Karte hinzugefügt.
Als Nächstes projizieren Sie den Layer MC_Soils.
- Klicken Sie im Bereich Geoverarbeitung auf die Schaltfläche Zurück.
- Geben Sie den Text Projizieren in das Suchfeld ein, und wählen Sie das Werkzeug Projizieren aus.
- Legen Sie im Werkzeug Projizieren die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie unter Eingabe-Dataset oder -Feature-Class die Option MC_Soils aus.
- Geben Sie für Ausgabe-Dataset oder -Feature-Class den Namen Soils ein.
- Wählen Sie für Ausgabe-Koordinatensystem die Option Aktuelle Karte [Groundwater_Analysis] aus.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Der Layer Soils wird der Karte hinzugefügt.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer MC_Land_Cover, und wählen Sie Entfernen aus. Entfernen Sie den Layer MC_Soils.
- Ziehen Sie den Layer MC_Boundary über den Layer Soils.
Sie haben den Layer MC_Boundary nicht neu projiziert, da er in diesem Lernprogramm nur als Referenz und nicht der Analyse dient.
Die Daten für die Eignungsanalyse vorbereiten
Da nun für die Eingabedaten ein geeignets Koordinatensystem verwendet wird, konvertieren Sie den Layer Soils zu Analysezwecken in mehrere Raster-Datasets. Dabei stellen Sie sicher, dass die Ausgabeauflösung mit der des Layers Land Cover identisch ist und dass die Zellen der Datasets mit der Funktion Fang-Raster aneinander ausgerichtet werden. Sie passen diese Einstellungen an, indem Sie die Umgebungen des Projekts aktualisieren.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Analyse. Klicken Sie in der Gruppe Geoverarbeitung auf Umgebungen.
Das Fenster Umgebungen wird angezeigt.
- Legen Sie im Fenster Umgebungen die folgenden Parameter fest:
- Legen Sie unter Ausgabe-Koordinaten das Ausgabe-Koordinatensystem auf Aktuelle Karte [Groundwater_Analysis] fest.
- Klicken Sie unter Verarbeitungsausdehnung auf Ausdehnung eines Layers, und wählen Sie den Eintrag MC_Boundary aus.
- Wählen Sie unter Raster-Analyse für Zellengröße die Option Wie Layer "Land_Cover" aus.
- Wählen Sie unter Raster-Analyse für Fang-Raster die Option Land_Cover aus.
- Klicken Sie auf OK.
Sie haben für alle Ausgaben, die bei der Analyse generiert werden, die Parameter festgelegt. Das Koordinatensystem stimmt dann mit dem Koordinatensystem der Karte überein, und alle Analysen erfolgen in den Grenzen des County und mit derselben Zellengröße für alle Raster-Ausgaben, die generiert werden.
Als Nächstes konvertieren Sie die relevanten Attribute des Layers Soils in das Raster-Datenformat, damit sie als Eingaben im Werkzeug Eignungsmodellierer verwendet werden können.
- Klicken Sie im Bereich Geoverarbeitung auf die Schaltfläche Zurück.
- Navigieren Sie zum Werkzeug Polygon in Raster, und öffnen Sie es.
- Legen Sie im Werkzeug Polygon in Raster die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie für Eingabe-Features die Option Soils aus.
- Wählen Sie unter Wertefeld die Option Drainage Class – Dominant Condition aus.
- Geben Sie unter Ausgabe-Raster-Dataset den Text Drainage_Conditions ein.
Hinweis:
Sie können auch zur Registerkarte Umgebungen wechseln, um die vorherigen Umgebungseinstellungen zu bestätigen.
- Klicken Sie auf Ausführen.
- Blenden Sie im Bereich Inhalt den Layer Soils aus.
Der Layer Drainage_Condition ist auf der Karte sichtbar.
Hinweis:
Die Symbolisierungsfarbe des Layers wird nach dem Zufallsprinzip generiert und kann von der Beispielabbildung abweichen. Dies hat jedoch keine Auswirkungen auf die Analyseergebnisse.
- Um die Kartenanzeige zu verstehen, schauen Sie sich die Legende des Layers Drainage_Conditions im Bereich Inhalt an.
Diese Karte zeigt, wie die Böden in diesem Gebiet entwässert werden. Mehr als 80 Prozent der Böden wurden als Well drained (gut entwässert) identifiziert. Gebiete am Columbia River entlang wurden als Excessively drained (stark entwässert) und Somewhat excessively drained (ziemlich stark entwässert) identifiziert. In diesen Gebieten befinden sich die meisten Landbedeckungsklassen mit Bebauung. Dies liefert einen klaren Hinweis auf potenzielle Grundwasserrisikozonen. Aber um sicher zu sein, müssen Sie auch die Tiefe des Grundwasserspiegels einbeziehen.
Als Nächstes konvertieren Sie das Feld mit der Wasserspiegeltiefe in ein Raster.
- Aktualisieren Sie im Bereich Geoverarbeitung die folgenden Parameter des Werkzeugs Polygon in Raster:
- Wählen Sie unter Wertefeld die Option Water Table Depth – Annual – Minimum aus.
- Geben Sie unter Ausgabe-Raster-Dataset den Text Water_Table_Depth ein.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Auf der Karte wird der Layer Water_Table_Depth angezeigt. Er zeigt die Verteilung der Tiefen im Bereich von 0 bis 92 Zentimetern.
Schauen Sie sich den Layer Water_Table_Depth im Bereich Inhalt und auf der Karte an. Jede Farbe steht für einen Tiefenwert in Zentimetern.
- Schließen Sie den Bereich Geoverarbeitung.
In diesem Abschnitt haben Sie die Geoverarbeitungsumgebungen für die Analyse festgelegt. Danach haben Sie Polygon-Datasets in Raster konvertiert, damit sie im Rest des Lernprogramms als Eingabe verwendet werden können.
Ein Eignungsmodell zum Identifizieren gefährdeter Gebiete erstellen
Als Nächstes erstellen Sie mit dem Werkzeug Eignungsmodellierer ein Eignungsmodell und fügen die Eingabe-Raster hinzu, die beim Identifizieren gefährdeter Grundwassergebiete relevant sind.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Analyse. Klicken Sie in der Gruppe Workflows auf Eignungsmodellierer.
Der Bereich Eignungsmodellierer wird angezeigt.
- Legen Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf der Registerkarte Einstellungen die folgenden Parameter fest:
- Geben Sie unter Modellname den Text Vulnerability Analysis ein.
- Stellen Sie sicher, dass Modelleingabetyp auf Kriterien festgelegt ist.
- Wählen Sie für Eignungsmaßstab festlegen den Maßstab 1 bis 5 aus.
- Vergewissern Sie sich, dass Gewicht nach auf Multiplikator festgelegt ist.
- Geben Sie unter Ausgabeeignungs-Raster den Text Vulnerable_Areas.
Hinweis:
Das Eignungsmodell funktioniert wie eine Toolbox, die gespeichert und bei Bedarf jederzeit geöffnet werden kann. Jedes Modell kann über seinen Modellnamen in der Toolbox Spatial Analyst im Bereich Katalog identifiziert werden.
Das Modell verwendet definierte Variablenkriterien (Modelleingaben) und zugewiesene Maßstäbe und Gewichtungen, um die am besten passenden Gebiete zu identifizieren. Nach der Eingabe aller benötigten Modellparameter können Sie das Modell ausführen, um ein Ausgabe-Raster zu generieren.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Eignungsmodellierer. Klicken Sie in der Gruppe Eignungsmodell auf Speichern.
Das Modell Vulnerability Analysis wird gespeichert.
- Überprüfen Sie im Bereich Inhalt, ob ein Gruppen-Layer mit dem Namen Vulnerability Analysis hinzugefügt wurde.
Aktuell ist dieser Layer leer.
- Klicken Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf die Registerkarte Eignung.
Auf dieser Registerkarte beginnen Sie mit dem Erstellen des Eignungsmodells, indem Sie Kriterien-Raster zum Kartieren gefährdeter Grundwassergebiete hinzufügen.
- Klicken Sie ggf. auf die Registerkarte Parameter. Klicken Sie unter Kriterien auf die Schaltfläche Raster-Kriterien als Layer aus der Inhaltsliste hinzufügen.
Danach wird ein Menü mit allen Raster-Layern im Bereich Inhalt angezeigt. Fügen Sie die zwei Raster-Layer hinzu, die zum Identifizieren gefährdeter Grundwassergebiete verwendet werden sollen.
- Aktivieren Sie im Menü die Kontrollkästchen für Drainage_Conditions und Water_Table_Depth, und klicken Sie auf die Schaltfläche Hinzufügen.
Diese zwei Layer werden unter Eingabe-Raster hinzugefügt. Beiden Layern wird eine Gewichtung mit dem Wert 1 zugewiesen. Das heißt, sie sind in der Analyse gleich wichtig. Die Gewichtungen werden Eingabe-Rastern zugewiesen, um die Stärke ihres Einflusses in der Eignungsanalyse anzugeben.
Um sich auf die Layer zu konzentrieren, die bei der Analyse generiert werden, deaktivieren Sie alle Layer im Bereich Inhalt.
- Blenden Sie im Bereich Inhalt alle Layer, auch die Layer im Gruppen-Layer Vulnerability Analysis aus, und deaktivieren Sie sie. Stellen Sie sicher, dass der Layer MC_Boundary, der Gruppen-Layer Vulnerability Analysis und die Grundkarte Bilddaten aktiviert bleiben.
Sie haben die zwei Hauptkriterien, die beim Erreichen des Ziels der Analyse helfen sollen, erfolgreich hinzugefügt. Im nächsten Schritt müssen Sie jedes Kriterium entsprechend seinem Datentyp in eine gemeinsame Eignungsskala von 1 bis 5 transformieren.
In diesem Abschnitt haben Sie ein Eignungsmodell erstellt, das beim Kartieren gefährdeter Grundwassergebiete verwendet werden soll. Sie haben die Raster-Layer, die bei der Analyse verwendet sollen, hinzugefügt. Als Nächstes transformieren Sie jeden Raster-Layer entsprechend seinem Datentyp.
Eingabe-Raster transformieren
Im Idealfall haben die gefährdeten Gebiete, in denen die Gefahr einer Verschmutzung besteht, die folgenden Merkmale:
- Gut bis stark entwässerte Böden (hohe Einsickerungsraten)
- Eine relativ geringe Tiefe des Grundwasserspiegels
- In bebauten und landwirtschaftlichen Flächen gelegen
Basierend auf diesen Kriterien können Sie das Eignungsmodell (Vulnerability Analysis) verwenden, um Gebiete, die anfällig für Verschmutzung sind, zu suchen. Transformieren Sie zuerst jedes Kriterien-Raster entsprechend seinem Datentyp.
Der Prozess der Transformation hängt vom Typ der betroffenen Daten ab. Um jedes Kriterium erfolgreich transformieren zu können, müssen Sie die unterschiedlichen Raster-Datenstrukturen genau kennen. Bei jedem Raster wird zwischen kategorisierten oder kontinuierlichen Raster-Datasets unterschieden. Bei kategorisierten Rastern sind den Zellen eindeutige Kategorien zugewiesen. In diesem Lernprogramm sind das Raster mit der Landbedeckung, das Raster mit dem Drainagezustand und das Raster mit der Tiefe des Grundwasserspiegels kategorisierte Raster. Kontinuierliche Raster haben dagegen einen numerischen Wertebereich.
Hinweis:
Weitere Informationen zur Funktionsweise der Transformation finden Sie im allgemeinen Workflow zur Eignungsmodellierung.
Sie beginnen mit der Transformation des Rasters Drainage_Conditions.
- Klicken Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf den Kreis neben Drainage_Conditions, um den Bereich Transformation zu öffnen.
Der Bereich Transformation wird unter der Karte angezeigt. Dieser Bereich besteht aus drei Abschnitten. Dies sind das Diagramm Eignungsverteilung, ein mittlerer Abschnitt zum Definieren der Transformationen und das Transformationsdiagramm.
- Ändern Sie bei Bedarf die Größe des Bereichs Transformation, und positionieren Sie ihn unter der Karte, sodass Sie sowohl den Bereich als auch die Karte sehen können.
- Im Bereich Inhalt im Gruppen-Layer Vulnerability Analysis wurden zwei Layer hinzugefügt: Vulnerable_Areas und Transformed Drainage_Conditions.
Der Layer Vulnerable_Areas ist eine Kombination aus allen transformierten Layern im Eignungsmodell: Er zeigt die Endergebnisse der Eignungsanalyse an. Der Layer Transformed Drainage_Conditions zeigt den Layer Drainage_Conditions nach der Transformation auf der Eignungsskala von 1 bis 5 an. Da im Moment nur ein transformierter Layer vorhanden ist, ist die Karte Vulnerable_Areas eine Wiederholung von Transformed Drainage_Conditions.
Als Nächstes definieren Sie die Transformation für das Kriterium Drainage_Conditions. Da dies ein kategorisierter Layer ist, wurde standardmäßig die Registerkarte Eindeutige Kategorien ausgewählt. Sie ändern die Eignungsskala für jede Kategorie.
- Wählen Sie im Bereich Transformation auf der Registerkarte Eindeutige Kategorien für Feld die Option drclassdcd aus.
Das Feld drclassdcd ist mit dem Feld Drainage Class – Dominant Conditions identisch. Der längere Name ist der Aliasname des Feldes.
Nach der Aktualisierung der Eignungstabelle werden die Namen aller Kategorien angezeigt. Sie weisen jeder Kategorie unterschiedliche Eignungswerte entsprechend dem Zustand zu. Zuerst deaktivieren Sie jedoch die Einstellung Automatische Berechnung, um zu verhindern, dass bei jeder Eingabe eines Wertes automatisch die Karte aktualisiert wird.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Eignungsmodellierer. Deaktivieren Sie in der Gruppe Eignungsanalyse das Kontrollkästchen für Automatische Berechnung.
- Bearbeiten Sie im Bereich Transformation auf der Registerkarte Eindeutige Kategorien die Spalte Eignung so, dass die folgende Tabelle entsteht:
Kategorie Eignung Well drained
3
Poorly drained
1
Somewhat excessively drained
4
Excessively drained
5
Somewhat poorly drained
2
Hinweis:
Die in diesem Lernprogramm verwendeten Eignungswerte basieren auf Recherchen zu den Faktoren, die die Grundwasserverschmutzung beeinflussen. Sie können auch eigene Eignungswerte verwenden und entsprechend zuweisen.
In der Eignungsanalyse werden hohe Eignungswerte in der Regel dem am besten geeigneten Kriterienwert bzw. der am besten geeigneten Kategorie zugewiesen. In dieser Analyse werden sie den Gebieten zugewiesen, die am stärksten für Grundwasserverschmutzung anfällig sind.
Sie haben jedem Drainagezustand entsprechend seinem Einfluss auf die Grundwasserverschmutzung Eignungsskalen zugewiesen. Stark entwässerte ("Excessively drained") Böden haben hohe Einsickerungsraten und damit einen höheren Einfluss auf die Grundwasserverschmutzung. Dies erklärt, weshalb dieser Kategorie der höchste Eignungswert (5) zugewiesen wurde. Schlecht entwässerte ("Poorly drained") Böden haben weniger Einfluss auf das Grundwasser.
Das Diagramm Transformation of Drainage_Conditions wird aktualisiert, um die zugewiesenen Eignungswerte widerzuspiegeln. Da Sie aber die Automatische Berechnung deaktiviert haben, wurden am Karten-Layer noch keine Änderungen vorgenommen.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Eignungsmodellierer in der Gruppe Eignungsanalyse auf die Schaltfläche Berechnen.
Der Layer Transformed Drainage_Conditions auf der Karte wird aktualisiert, um die eingegebenen Eignungswerte widerzuspiegeln, was Sie aber noch nicht sehen können. Dazu müssen Sie den Layer Vulnerable_Areas deaktivieren.
Hinweis:
Momentan ist der Layer Vulnerable_Areas lediglich ein Duplikat des Layers Transformed Drainage_Conditions.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt im Gruppen-Layer Vulnerability Analysis den Layer Vulnerable_Areas.
Jetzt zeigt die Karte Groundwater_Analysis den Layer Transformed Drainage_Condition an.
Um diese Verteilung zu verstehen, schauen Sie sich die Legende des Layers Transformed Drainage_Conditions und die Karte an. Wie Sie sehen, sind die Böden im nördlichen Teil des County stark entwässert, was eine Bedrohung durch Grundwasserverschmutzung darstellt.
Als Nächstes transformieren Sie den Layer mit der Tiefe des Grundwasserspiegels.
- Klicken Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf der Registerkarte Eignung auf den Kreis neben Water_Table_Depth, um mit der Transformation zu beginnen.
Der Bereich Transformation wird aktualisiert, und im Bereich Inhalt wird der Layer Transformed Water_Table_Depth angezeigt. Schauen Sie sich die Änderungen in der Legende des Layers Vulnerable_Areas an.
Der Model Builder identifiziert den Raster-Layer Water_Table_Depth als kategorisiert, da in jeder Zelle nur ein numerischer Wert (Einzelwert) gespeichert ist. Tatsächlich spiegeln die Daten jedoch einen Wertebereich zwischen 0 und 92 wider. Deshalb transformieren Sie stattdessen mit der Methode Klassenbereich die Werte für die Tiefe des Grundwasserspiegels.
- Klicken Sie im Bereich Transformation auf die Registerkarte Klassenbereich. Stellen Sie sicher, dass Feld auf Wert festgelegt ist.
Die Werte werden automatisch in Klassen gruppiert und Eignungswerten zugewiesen. Sie reklassifizieren die Datenwerte.
- Klicken Sie im Bereich Transformation auf der Registerkarte Klassenbereich auf die Schaltfläche Klassifizieren.
Das Fenster Bereiche klassifizieren wird angezeigt.
- Legen Sie im Fenster Bereiche klassifizieren die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie unter Methode die Option Natürliche Unterbrechungen (Jenks).
- Wählen Sie für Klassen den Wert 5.
- Klicken Sie auf OK.
Anfänglich wurde die Klassifizierung mit der Methode Gleiches Intervall durchgeführt. Die Datenwerte waren aber nicht gleichmäßig verteilt. Die Methode Natürliche Unterbrechungen (Jenks) berücksichtigt die ungleichmäßige Verteilung der Datenwerte.
- Schauen Sie sich das Diagramm Transformation of Water_Table_Depth an.
Momentan zeigt das Diagramm, dass die am besten geeigneten Gebiete die Gebiete mit den größeren Tiefen des Grundwasserspiegels sind. Entsprechend Ihren Kriterien suchen Sie aber nach Gebieten mit geringeren Tiefen des Grundwasserspiegels. Das ist das Gegenteil dessen, was gerade angezeigt wird. Sie müssen die Eignungswerte also umkehren.
- Klicken Sie im Bereich Transformation auf der Registerkarte Klassenbereich auf die Schaltfläche Umkehren, und schauen Sie sich die Verteilung an.
Die Karte Transformed Water_Table_Depth und das Diagramm Transformation of Water_Table_Depth werden aktualisiert. Jetzt sind die am besten geeigneten Gebiete die Gebiete mit geringerer Tiefe des Grundwasserspiegels.
Als Nächstes können Sie das Eignungsmodell berechnen.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Eignungsmodellierer in der Gruppe Eignungsanalyse auf die Option Berechnen.
Das Diagramm Transformation of Water_Table_Depth und der Layer Transformed Water_Table_Depth werden entsprechend den Änderungen aktualisiert.
Jetzt sehen Sie die Verteilung der Tiefen des Grundwasserspiegels in Morrow County. Die seichtesten Gebiete mit den höchsten Eignungswerten befinden sich hauptsächlich im Süden des County.
- Schließen Sie die Bereiche Transformation und Eignungsmodellierer.
- Blenden Sie im Bereich Inhalt im Gruppen-Layer Vulnerability Analysis alle Layer aus, und deaktivieren Sie sie. Aktivieren Sie dann den Layer Vulnerable_Areas.
- Schauen Sie sich den Layer genau an.
Tipp:
Wenn Sie diesen Layer in vergrößerter Ausdehnung anzeigen möchten, dann können Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer klicken und Auf Layer zoomen auswählen.
Diese Karte zeigt die Kombination aus den zwei transformierten Eingabe-Raster-Kriterien: Die Raster-Layer Drainage_Conditions und Water_Table_Depth. Die dunkelgrünen Gebiete sind für Grundwasserverschmutzung höchst anfällig.
- Klicken Sie auf der Menüband-Registerkarte Eignungsmodellierer in der Gruppe Eignungsmodell auf Speichern, um das Modell zu speichern.
- Speichern Sie das Projekt.
In diesem Abschnitt haben Sie alle Raster-Layer basierend auf bestimmten Kriterien transformiert. Die Datentransformation ist ein wichtiger Schritt beim Durchführen einer Eignungsanalyse. Basierend auf diesen Transformationen können Sie gefährdete Grundwassergebiete identifizieren.
Die Analyse der Anfälligkeit des Grundwassers abschließen
Als Nächstes führen Sie die eigentliche Eignungsanalyse durch, indem Sie das Modell ausführen, um die Ausgabe zu speichern.
- Öffnen Sie ggf. das Projekt Groundwater_Vulnerability_Analysis.
- Blenden Sie im Bereich Katalog auf der Registerkarte Projekt die Option Spatial Analyst und dort den Modellordner Groundwater_Vulnerability_Analysis ein. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Modell Vulnerability Analysis, und wählen Sie Öffnen aus.
Hinweis:
Um den Bereich Katalog zu öffnen, klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Klicken Sie in der Gruppe Fenster auf Bereich "Katalog".
Wenn Sie das Projekt nicht geschlossen haben und beim Öffnen des Modells eine Warnung erhalten, müssen Sie auf die Registerkarte Eignungsmodellierer klicken. Klicken Sie in der Gruppe Ansichten auf Bereich "Eignung".
Der Bereich Eignungsmodellierer wird angezeigt. Schließen Sie ggf. den Bereich Transformation.
- Klicken Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf die Registerkarte Eignung. Geben Sie in der Spalte Gewichtung die folgenden Werte ein:
- Geben Sie für Water_Table_Depth den Wert 4 ein.
- Geben Sie für Drainage_Conditions den Wert 5 ein.
Hinweis:
Die Gewichtungen können Sie auch vor Beginn der Transformation den einzelnen Eingabe-Rastern zuweisen.
Die Gewichtungen werden den Eingabe-Rastern entsprechend der Stärke des Einflusses zugewiesen. Raster-Layern, die hohen Einfluss haben, werden höhere Gewichtungen zugewiesen und umgekehrt. In diesem Fall hat das Raster-Kriterium Drainage_Conditions den höchsten Einfluss auf die Grundwasserverschmutzung, da es die Einsickerungsmerkmale der Böden repräsentiert. Die Verschmutzung beginnt bereits in der Einsickerungsphase, bevor Sie die Tiefe zum Grundwasserspiegel berücksichtigen können.
- Berechnen Sie auf dem Menüband das Eignungsmodell.
- Schauen Sie sich im Bereich Inhalt die Legende des Layers Vulnerable_Areas an.
Der Wert von Vulnerable_Areas reicht jetzt von 14 bis 35. Der Grund dafür ist, dass die Gewichtungen wie Multiplikatoren funktionieren. Der endgültige Eignungswert für jedes Gebiet wird durch Multiplikation des Eignungswertes jedes Kriteriums mit der zugewiesenen Gewichtung des Kriteriums berechnet. Da eine Skala aus fünf Werten verwendet wurde, wird jede Gewichtung eines Kriteriums mit 5 multipliziert, um die Gebiete mit dem höchsten Eignungswert zu erhalten.
5 * 5 + 5 * 4 = 45
Hinweis:
Der höchste Eignungswert ist 45, die Eignungswerte reichen aber von 14 bis 35. Es bedeutet, dass es keine Werte gibt, die sehr geeignet sind (mit einem Wert von 45). Der höchste geeignete Wert in dieser Analyse lautet 35.
Bisher haben Sie die gesamte Analyse sozusagen ganz nebenbei durchgeführt. Es wurden also keine Daten als tatsächliches Raster-Dataset gespeichert. Um die endgültige Ausgabe aus der Eignungsanalyse zu erhalten und zu speichern, müssen Sie das Modell ausführen.
- Stellen Sie im Bereich Eignungsmodellierer unter Ausgabetyp sicher, dass Raster-Dataset ausgewählt ist, und klicken Sie auf Ausführen.
Das Modell wird ausgeführt und die Anzeige aktualisiert.
- Erkunden Sie die Anzeige der Karte Vulnerable_Areas.
Die Karte zeigt die Gebiete, die unter Berücksichtigung der Natur und der Merkmale des Bodens wenig bis sehr anfällig für Grundwasserverschmutzung sind. Die hell- bis tiefgrünen Gebiete sind sehr anfällig. Wie Sie sehen, sind diese Gebiete im nördlichen Teil des County konzentriert.
- Speichern Sie das Modell, und schließen Sie den Bereich Eignungsmodellierer.
- Speichern Sie das Projekt.
Sie haben erfolgreich ein Modell erstellt und zum Identifizieren gefährdeter Grundwassergebiete in Morrow County verwendet. Damit können die Behörden des County Entscheidungen treffen, um zur Vermeidung von Grundwasserverschmutzung die Aktivitäten in diesen Gebieten zu regulieren.
In der Analyse haben Sie bislang Vektordaten in Raster-Daten konvertiert, eine Analyseumgebung eingerichtet und ein Eignungsmodell erstellt. Sie haben dem Modell Kriterienvariablen hinzugefügt und jeweils auf einer definierten Skala transformiert. Als Nächstes integrieren Sie das Raster mit der Landbedeckung in die Analyse. Um Risikozonen zu identifizieren, erstellen Sie ein Eignungsmodell, das die Ergebnisse des Modells Vulnerability Analysis (Vulnerable_Areas) mit den Raster-Daten zur Landbedeckung kombiniert.
Risikozonen und geschützte Gebiete auf einer Karte darstellen
Bereits seit Jahren steht Morrow County wegen bestimmter Flächennutzungsaktivitäten, die zur Grundwasserverschmutzung beitragen, schwerwiegenden Wasserproblemen gegenüber. Die Behörden haben früh den Ausnahmezustand ausgerufen, damit dieses Problem besser bekämpft werden kann. Sie haben ermittelt, dass der Hafen von Morrow am Columbia River einen großen Anteil an der Verschmutzung der Grundwasserressourcen hat, und haben ihn entsprechend mit einem Bußgeld belegt. Es gibt aber noch weitere Flächennutzungsaktivitäten, die zu dieser Situation beitragen. Um ihnen bei der Bewertung der Auswirkungen zur Folgenabschätzung zu helfen, werden Sie eine Karte der Risikozonen erstellen. Danach werden Sie Gebiete aufzeigen, die das County schützen oder regulieren kann, um Grundwasserverschmutzung zu verhindern.
Risikozonen auf einer Karte darstellen
Grundwasser-Risikozonen sind Gebiete, die bereits kontaminiert sind oder bei denen die Gefahr besteht, dass sie durch eine Flächennutzungsaktivität kontaminiert werden. Potenzielle Quellen einer Verschmutzung sind Faulbehälter, Deponiegelände, unkontrollierte Abfallbeseitigung und Chemikalien aus privaten Haushalten und aus Einrichtungen in der Landwirtschaft, in der Privatwirtschaft und in der Industrie. Diese Quellen finden sich in bebauten Gebieten und landwirtschaftlichen Flächen. Zum Identifizieren dieser Risikogebiete werden Sie ein neues Eignungsmodell erstellen. Dieses Modell verwendet zusätzlich zum Landbedeckungs-Layer die Ergebnisse des vorherigen Modells (Vulnerability Analysis).
- Öffnen Sie ggf. das Projekt Groundwater_Vulnerability_Analysis.
- Blenden Sie im Bereich Inhalt den Gruppen-Layer Vulnerability Analysis aus, und deaktivieren Sie ihn.
- Klicken Sie falls nötig auf dem Menüband auf die Registerkarte Analyse. Klicken Sie in der Gruppe Workflows auf Eignungsmodellierer.
Hinweis:
Wenn die Registerkarte Eignungsmodellierer des Menübandes bereits aktiv ist, können Sie ein Modell erstellen, indem Sie auf Neu in der Gruppe Eignungsmodell klicken.
Ihr vorheriges Modell diente zum Identifizieren gefährdeter Gebiete. Unter Verwendung der Ergebnisse des Modells Vulnerability Analysis können Sie Risikozonen auf einer Karte darstellen.
- Geben Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf der Registerkarte Einstellungen die folgenden Parameter ein:
- Geben Sie unter Modellname den Text Groundwater Risk Zones ein.
- Stellen Sie sicher, dass Modelleingabetyp auf Kriterien festgelegt ist.
- Stellen Sie sicher, dass Eignungsmaßstab festlegen auf 1 bis 10 festgelegt ist.
- Geben Sie unter Ausgabeeignungs-Raster den Text Risk_Zones ein.
Im vorherigen Modell haben Sie eine Eignungsskala von 1 bis 5 verwendet, da die Anzahl der Kriterienwerte und Klassen niedriger war. Da Sie aber in diesem Modell mit sehr vielen Kriterienwerten und Klassen zu tun haben, verwenden Sie eine Skala von 1 bis 10.
Als Nächstes fügen Sie die Kriterienvariablen hinzu.
- Klicken Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf die Registerkarte Eignung. Klicken Sie auf die Schaltfläche Raster-Kriterien als Layer aus der Inhaltsliste hinzufügen, und wählen Sie die folgenden Layer aus:
- Vulnerability Analysis\Vulnerable_Areas
- Land_Cover
- Klicken Sie auf Hinzufügen.
Der Liste der Kriterien werden zwei Eingabe-Raster hinzugefügt. Für Ihr Modell wird ein neuer Gruppen-Layer erstellt und zum Bereich Inhalt hinzugefügt.
Diesmal weisen Sie vor Beginn der Transformation die Gewichtungen zu den einzelnen Rastern zu.
- Nehmen Sie in der Spalte Gewichtung die folgenden Zuweisungen vor:
- Geben Sie für Vulnerability Analysis\Vulnerable_Areas den Wert 8 ein.
- Geben Sie für Land_Cover die Zahl 10 ein.
Dem Kriterium "Landbedeckung" wurde die höchste Gewichtung zugewiesen, da der Flächennutzungstyp signifikant zur Grundwasserverschmutzung beiträgt.
Als Nächstes transformieren Sie den Layer Vulnerability Analysis\Vulnerable_Areas.
- Klicken Sie auf den Kreis neben dem Kriterium Vulnerability Analysis\Vulnerable_Areas.
Die Schaltfläche wechselt zu grün, und der Bereich Transformation wird angezeigt.
Wie zuvor werden dem Gruppen-Layer Groundwater Risk Zones zwei Layer hinzugefügt. Wie in der Legende für Risk_Zones im Bereich Inhalt zu sehen ist, sind die Gewichtungen bereits in die Berechnung für den Ergebnis-Layer einbezogen.
Da das Kriterium Vulnerability Analysis\Vunerable_Areas ein kontinuierlicher Raster-Layer ist, wurde die Methode Kontinuierliche Funktionen angewendet.
Momentan ist die Option Funktion auf die Standardmethode MSSmall festgelegt. Die Methode MSSmall kann verwendet werden, wenn niedrigere Kriterienwerte als günstiger angesehen werden.
In diesem Diagramm werden niedrigere Kriterienwerte als günstiger angesehen (in Dunkelgrün dargestellt). Bei dieser Analyse ist dies aber nicht das, was Sie möchten. Sie möchten, dass die Daten so transformiert werden, dass eine Erhöhung des Kriterienwertes zu einer Erhöhung der Präferenz führt. Dafür ist die Funktion Linear am besten geeignet.
- Wählen Sie auf der Registerkarte Kontinuierliche Funktionen für Funktion die Option Linear aus.
Das Diagramm der Transformation wird aktualisiert.
Jetzt werden höhere Kriterienwerte als am günstigsten angesehen.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Risk_Zones, damit Sie den Layer Transformed Vulnerability Analysis\Vulnerable_Areas auf der Karte sehen können.
Wie im Diagramm der Transformation werden die Gebiete in Dunkelgrün als am günstigsten angesehen. In dieser Analyse ist "am günstigsten" ein missverständliches Wort, da dies die Gebiete sind, die am stärksten für Grundwasserverschmutzung anfällig sind.
Sie haben mit der Funktion Linear erfolgreich ein kontinuierliches Raster-Kriterium transformiert. Als Nächstes transformieren Sie den Layer mit der Landbedeckung, um die Eignungsanalyse abzuschließen.
- Klicken Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf der Registerkarte Eignung in der Liste der Kriterien auf den Kreis neben dem Kriterium Land_Cover.
Der Bereich Transformation wird aktualisiert und zeigt die Landbedeckungswerte an. Außerdem wird der Layer Transformed Land_Cover dem Gruppen-Layer Groundwater Risk Zones hinzugefügt.
Da der Layer Land_Cover ein kategorisierter Layer ist, ist die Registerkarte Eindeutige Kategorien aktiv. Sie weisen jeder Landbedeckungsklasse die Eignungswerte entsprechend dem Grad des Einflusses zu.
- Legen Sie im Bereich Transformation auf der Registerkarte Eindeutige Kategorien für Feld die Option NLCD_Land_Cover_Class fest.
Die Spalte Kategorie wird aktualisiert und zeigt die Namen aller Landbedeckungsklassen an. Es gibt 15 Landbedeckungsklassen. Weisen Sie ihnen Eignungswerte im Bereich zwischen 1 und 10 zu.
- Bearbeiten Sie die Spalte Eignung so, dass die folgende Tabelle entsteht:
Tipp:
Wenn nach jeder Änderung die Karte aktualisiert wird, dann gehen Sie zur Registerkarte Eignungsmodellierer auf dem Menüband. Deaktivieren Sie in der Gruppe Eignungsanalyse das Kontrollkästchen Automatische Berechnung.
Landbedeckungsklassen Eignungswerte Offene Gewässer
1
Erschlossen, Freifläche
6
Erschlossen, niedrige Intensität
7
Erschlossen, mittlere Intensität
8
Erschlossen, hohe Intensität
10
Ödland
4
Laubwald
3
Nadelbaumwald
1
Mischwald
3
Buschwerk/Sträucher
3
Krautige Pflanzen
2
Heu/Weide
5
Anbaukulturen
9
Bewaldetes Feuchtgebiet
1
Feuchtgebiete mit Grasland
1
- Berechnen Sie ggf. auf dem Menüband das Modell.
Die Karte Transformed Land_Cover wird entsprechend den zugewiesenen Eignungswerten aktualisiert. Schauen Sie sich die Legende des Layers und die Verteilung auf der Karte an.
Die Transformation der Eignung der Landbedeckung basiert auf dem Einfluss, den die einzelnen Klassen auf die Grundwasserverschmutzung haben. Der Layer Transformed MC_Land_Cover hebt die Gebiete hervor, die signifikant zur Grundwasserverschmutzung beitragen können. Die grünen Gebiete können die Verschmutzung stark beeinflussen, und die roten Gebiete haben weniger Einfluss auf die Grundwasserverschmutzung.
- Schließen Sie den Bereich Transformation. Blenden Sie alle Layer im Gruppen-Layer Groundwater Risk Zones außer Risk_Zones aus, und deaktivieren Sie sie.
Die Karte wird aktualisiert und zeigt den Layer Risk_Zones an, der die Kombination aus den zwei Eingabe-Raster-Layern Land_Cover und Vulnerability Analysis\Vulnerable_Areas ist.
Basierend auf den Kriterien-Rastern und ihrem Einfluss auf die Grundwasserverschmutzung haben Sie Risikozonen auf einer Karte dargestellt. Die Eignungskarte zeigt die Anfälligkeit für Grundwasserverschmutzung basierend auf Flächennutzungstyp und Bodenart. Die grünen Gebiete sind die Gebiete, die bereits kontaminiert sind oder in denen eine höhere Gefahr der Verschmutzung besteht.
Sie haben Grundwasserrisikozonen in Morrow County auf einer Karte dargestellt. Anhand dieser Karte können die Behörden des County die Hochrisikozonen für ihre Bewertung der Auswirkungen zur Folgenabschätzung identifizieren.
- Stellen Sie im Bereich Eignungsmodellierer auf der Registerkarte Eignung sicher, dass Ausgabetyp auf Raster-Dataset festgelegt ist, und klicken Sie auf Ausführen.
Das Modell wird ausgeführt und die Kartenanzeige aktualisiert. Jetzt können Sie den Layer Risk_Zones gründlich studieren.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Navigieren auf Lesezeichen, und wählen Sie Along the Columbia River aus.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt auf den Layer Risk_Zones, um ihn auszuwählen.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Raster-Layer. Klicken Sie in der Gruppe Vergleichen auf das Werkzeug Ausblenden.
Klicken Sie auf die Karte, und ziehen Sie, um die Grundkarte anzuzeigen. Vergleichen Sie sorgfältig den Layer Risk_Zones mit der Grundkarte, um die Gebiete in den grünen Hochrisikozonen zu identifizieren.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Karte auf Lesezeichen, und wählen Sie das Lesezeichen Port of Morrow aus.
Der Hafen von Morrow liegt in einer Hochrisikozone. Dies hilft zu erklären, weshalb die dortigen Aktivitäten signifikant zur Grundwasserverschmutzung im County beitragen. Sie können das Werkzeug Ausblenden verwenden, um den Layer mit den Risikozonen mit der Grundkarte zu vergleichen, um einen besseren Überblick zu erhalten.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Navigieren auf das Werkzeug Erkunden.
Das Werkzeug Ausblenden an der Stelle des Zeigers wird durch das Werkzeug Erkunden ersetzt.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Eignungsmodellierer. Klicken Sie in der Gruppe Eignungsmodell auf Speichern. Klicken Sie in der Gruppe Modell schließen auf Schließen.
- Speichern Sie Ihr Projekt.
In diesem Abschnitt haben Sie basierend auf bestimmten Kriterien-Raster-Layern Grundwasserrisikozonen identifiziert und auf einer Karte dargestellt. Für die Behörden des County haben Sie Hochrisikozonen identifiziert. Im nächsten Abschnitt werden Sie Ihre Analyse abschließen, indem Sie die Gebiete empfehlen, die geschützt werden müssen, um die Verschmutzung der Grundwasserressourcen zu vermeiden.
Zu schützende Gebiete identifizieren
Sie sind mit Ihrer Analyse fertig. Die Behörden des County haben noch eine letzte Aufgabe für Sie: Sie sollen ihnen helfen, Gebiete zu identifizieren, die sie schützen können, um die Grundwasserverschmutzung zu minimieren oder zumindest zu verringern.
- Klicken Sie auf den Layer MC_Boundary, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Analyse. Klicken Sie in der Gruppe Geoverarbeitung auf Werkzeuge.
- Suchen Sie im Bereich Geoverarbeitung nach If-Else-Bedingungen (Spatial Analyst Tools), und öffnen Sie das Werkzeug.
Mit dem Werkzeug If-Else-Bedingungen können Zellenwerte anhand von Bedingungen ausgewertet werden. Mit diesem Werkzeug extrahieren Sie Hochrisikozonen aus dem Layer Risk_Zones und unerschlossene Flächen aus dem Layer Land_Cover.
Extrahieren Sie zuerst die Hochrisikozonen.
- Legen Sie im Werkzeug If-Else-Bedingungen die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie für Eingabe-Bedingungs-Raster die Option Groundwater Risk Zones\Risk_Zones aus.
- Erstellen Sie für Ausdruck die Abfrage Wobei gilt: VALUE ist größer als 100.
- Wählen Sie unter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung WAHR die Option Groundwater Risk Zones\Risk_Zones aus.
- Lassen Sie den Wert für den Parameter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung FALSCH leer.
- Geben Sie unter Ausgabe-Raster den Text High_Risk_Zones ein.
Das Werkzeug If-Else-Bedingungen identifiziert im Layer Risk_Zones die Gebiete mit Werten größer als 100. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann gibt das Werkzeug die Werte aus dem Layer Risk_Zones zurück. Wenn der Ausdruck "false" (falsch) ist, wird nichts zurückgegeben.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Der Layer High_Risk_Zones wird dem Bereich Inhalt sowie der Karte hinzugefügt.
- Blenden Sie den Gruppen-Layer Groundwater Risk Zones aus, und deaktivieren Sie ihn.
Schauen Sie sich die Legende des Layers High_Risk_Zones und die Verteilung auf der Karte an. Es sind nur Gebiete mit einem Eignungswert größer als 100 enthalten.
Nachdem Sie die Hochrisikozonen im Layer Risk_Zones extrahiert haben, können Sie unerschlossene Flächen in den Risikozonen identifizieren, um sie für den Schutz zu priorisieren.
- Wechseln Sie zum Bereich des Werkzeugs If-Else-Bedingungen, und wählen Sie auf der Registerkarte Parameter für Eingabe-Bedingungs-Raster den Layer Land_Cover aus.
Als Nächstes schreiben Sie Ihren bedingten Ausdruck.
- Erstellen Sie unter Ausdruck die Abfrage Wobei gilt: NLCD_Land_Cover_Class enthält die Werte.
- Wählen Sie die folgenden Landbedeckungsklassen aus:
- Ödland
- Laubwald
- Feuchtgebiete mit Grasland
- Heu/Weide
- Krautige Pflanzen
- Mischwald
- Buschwerk/Sträucher
- Bewaldetes Feuchtgebiet
Dieser Ausdruck legt fest, dass unerschlossene Gebiete alle Landbedeckungsklassen außer bebaute Flächen, Flächen mit Anbaukulturen und Nadelbaumwälder sind. Die verbleibenden Gebiete bleiben in der Regel unreguliert, obwohl jederzeit eine Entwicklung erfolgen kann. Dies sind die Gebiete, die für den Schutz in Betracht gezogen werden müssen.
- Schließen Sie die Konfiguration des Werkzeugs If-Else-Bedingungen ab, indem Sie die folgenden Parameter festlegen:
- Wählen Sie unter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung WAHR die Option Land_Cover aus.
- Lassen Sie den Wert für den Parameter Eingabe-Raster oder Eingabe-Wert, wenn Bedingung FALSCH leer.
- Geben Sie unter Ausgabe-Raster den Text Undeveloped_Areas ein.
Wenn für ein Gebiet dieser Ausdruck "true" (wahr) ist, gibt das Werkzeug die Werte des Layers Land_Cover zurück. Wenn der Ausdruck "false" (falsch) ist, wird nichts zurückgegeben.
Sie möchten unerschlossene Gebiete nur in den Hochrisikozonen identifizieren und nicht im gesamten County. Deshalb legen Sie im Werkzeug die Parameter für die Umgebungen so fest, dass die Ergebnisse auf eine definierte Region beschränkt werden.
- Klicken Sie oben im Bereich auf die Registerkarte Umgebungen. Wählen Sie im Abschnitt Raster-Analyse für Maskieren die Option High_Risk_Zones aus.
Der Parameter Maskieren beschränkt die Ergebnisse auf eine definierte Region. In diesem Fall möchten Sie unerschlossene Flächen nur in Hochrisikozonen identifizieren.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Modell wird ausgeführt und dem Bereich Inhalt wird ein neuer Layer hinzugefügt.
Hinweis:
Die Symbolisierungsfarbe des Layers wird nach dem Zufallsprinzip generiert und kann von der Beispielabbildung abweichen. Dies hat jedoch keine Auswirkungen auf die Analyseergebnisse.
Das Werkzeug hat drei verschiedene Landbedeckungsklassen zurückgegeben, die als unerschlossen identifiziert wurden. Sie können die Ansicht vergrößern, um diese Gebiete anzuzeigen. Dieser Layer zeigt den Behörden die Gebiete, die sie noch vor einer zukünftigen Erschließung schützen könnten. Jetzt müssen die Behörden des County die Auswirkung der Nutzung dieser Flächen in den Hochrisikozonen bewerten und basierend auf den Ergebnissen fundierte Entscheidungen treffen.
Momentan sind die Landbedeckungsklassen mit ihren Gridcodes beschriftet. Diese Beschriftungen ersetzen Sie durch die tatsächlichen Namen, damit die Karte leichter verständlich ist.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Undeveloped_Areas, und wählen Sie Symbolisierung aus.
Der Bereich Symbolisierung wird angezeigt.
- Ersetzen Sie im Bereich Symbolisierung in der Tabelle der Symbolklassen die Beschriftung Wert durch Land Cover Classes. Nehmen Sie unter Beschriftung die folgenden Änderungen vor:
- Ersetzen Sie 31 durch Barren Land.
- Ersetzen Sie 52 durch Shrub/Scrub.
- Ersetzen Sie 81 durch Hay/Pasture.
Die Änderungen an den Beschriftungen werden in den Bereich Inhalt übernommen.
- Schließen Sie die Bereiche Symbolisierung und Geoverarbeitung.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Erweitern Sie in der Gruppe Navigieren die Option Lesezeichen, und wählen Sie Undeveloped Areas aus.
Die Kartenansicht wird auf diesen Bereich vergrößert.
Zu diesen Gebieten gehören auch einige der unerschlossenen Gebiete, die durch das Werkzeug If-Else-Bedingungen identifiziert wurden. Obwohl sie nur ein kleines Gebiet bedecken und über das ganze County verteilt sind, sind wegen der hohen Bedeutung der Grundwasserressourcen die Ergebnisse für die Behörden relevant. Sie können die Karte erkunden, um weitere unerschlossene Gebiete zu identifizieren.
- Klicken Sie auf der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf Speichern.
In diesem Modul haben Sie ein zweites Eignungsmodell erstellt, um basierend auf Bodenarten und Flächennutzungsaktivitäten Grundwasserrisikozonen zu identifizieren. Zusätzlich haben Sie eine bedingte Analysemethode verwendet, um unerschlossene Gebiete zu identifizieren, die durch das County vor Grundwasserverschmutzung geschützt werden können.
Grundwasser ist eine wichtige Ressource, die geschützt werden muss. Das Identifizieren und Kartieren der Anfälligkeit des Grundwassers und der Risikogebiete kann wesentlich zum Erreichen einer nachhaltigen Entwicklung beitragen. In diesem Lernprogramm haben Sie Folgendes gelernt:
- Konfigurieren von Geoverarbeitungsumgebungen für ein konsistentes Koordinatensystem und eine konsistente Verarbeitungsausdehnung
- Konvertieren von Vektordaten in Raster-Daten, um sie für eine Eignungsanalyse vorzubereiten
- Erstellen von und Arbeiten mit Eignungsmodellen
- Verwenden des Werkzeugs If-Else-Bedingungen zum Identifizieren von Gebieten für den Grundwasserschutz
In diesem Lernprogramm haben Sie einen Workflow zum Identifizieren von gefährdeten Grundwassergebieten und Risikozonen kennengelernt. Mit diesem Workflow können GIS-Experten in ihren Ländern beim Schutz der Grundwasserressourcen helfen.
Weitere Lernprogramme finden Sie in der Lernprogrammgalerie.