Multidimensionale Daten zu Ihrer Karte hinzufügen
Als Erstes fügen Sie einer Karte Daten hinzu. Dann ändern Sie die Kartenprojektion in eine für Ihre Analyse passende Kartenprojektion.
Die Daten hinzufügen
Die Daten, die Sie in diesem Lernprogramm verwenden, werden in ArcGIS Online in einer ZIP-Datei gehostet. Um die Daten einer Karte hinzuzufügen, laden Sie die Datei herunter, entpacken sie und erstellen ein neues Projekt in ArcGIS Pro.
- Laden Sie die ZIP-Datei Multidimensional Data to Predict Coral Bleaching Events herunter.
Hinweis:
Je nach Web-Browser werden Sie möglicherweise vor dem Herunterladen aufgefordert, den Speicherort der Datei auszuwählen. In den meisten Browsern werden heruntergeladene Dateien standardmäßig im Ordner "Downloads" gespeichert.
- Extrahieren Sie den Inhalt der Datei MultidimensionalAnalysis_SampleDataset.zip an einem Speicherort Ihrer Wahl.
Das Datenpaket für diese Lektion stammt aus dem NCAR Research Data Archive. Es beinhaltet eine netCDF-Datei (Network Common Data Form), die in "Climate Forecast System Reanalysis" (CFSR) enthalten ist und monatliche Daten zu Meeresoberflächentemperaturen von 35 Jahren mit einer räumlichen Auflösung von 0,5 Grad umfasst. Das netCDF-Format wird in der Regel verwendet, um multidimensionale wissenschaftliche Daten zu speichern und zu verwalten.
- Öffnen Sie ArcGIS Pro, und melden Sie sich bei Ihrem ArcGIS-Konto an.
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.
Wenn ArcGIS Pro geöffnet wird, enthält die Anwendung unter der Überschrift Neues Projekt eine Liste leerer Projektvorlagen. Wenn Sie bereits ein Projekt erstellt haben, wird es unter Zuletzt verwendete Projekte angezeigt.
- Klicken Sie unter Neues Projekt auf Karte.
Anhand der Vorlage Karte kann ein Projekt erstellt werden, das eine 2D-Karte mit der topografischen Grundkarte enthält.
- Geben Sie im Fenster Neues Projekt erstellen unter Name den Text Coral Bleaching Prediction ein.
- Stellen Sie sicher, dass das Kontrollkästchen Einen neuen Ordner für dieses Projekt erstellen aktiviert ist, und klicken Sie auf OK.
Das Projekt wird mit einer Standardkarte erstellt.
Tipp:
Um die Karte zu ziehen und zu schwenken, klicken Sie mit der linken Maustaste, und halten Sie diese gedrückt. Verwenden Sie zum Vergrößern und Verkleinern der Ansicht das Mausrad, oder halten Sie die rechte Maustaste gedrückt. Wenn Sie die Ansicht in der Karte drehen möchten, drücken Sie die Taste V, und ändern Sie die Richtung mithilfe der Maus.
Da Sie mit Daten zur Meeresoberflächentemperatur und nicht mit landbasierten Daten arbeiten, verwenden Sie eine Grundkarte mit weniger topografischen Details.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Layer auf die Schaltfläche Grundkarte, und wählen Sie Hellgrauer Hintergrund aus.
Die Grundkarte ändert sich in eine Karte mit weniger Details. In dieser Grundkarte spielen die Daten zur Meeresoberflächentemperatur eine wichtige Rolle, die Sie der Karte als multidimensionales Raster hinzufügen.
- Klicken Sie auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Layer auf Daten hinzufügen. Wählen Sie dann Multidimensionaler Raster-Layer aus.
Das Fenster Multidimensionale Raster-Layer hinzufügen wird angezeigt.
- Wählen Sie, falls notwendig, unter Ausgabekonfiguration die Option Multidimensionales Raster.
- Klicken Sie unter Eingabedatei, Mosaik-Dataset oder Image-Service auf die Schaltfläche Variablen importieren, und wählen Sie Variablen aus Datei importieren.
Das Fenster Variablen aus NetCDF-, GRIB- oder HDF-Dateien importieren wird angezeigt. In diesem Fenster können Sie zu einer Datei mit dem entsprechenden Dateityp navigieren. Die Daten, die Sie zu Beginn der Lektion heruntergeladen haben, enthalten eine netCDF-Datei, sodass Sie zu dieser navigieren können.
- Gehen Sie zu dem Speicherort, an den Sie die Daten extrahiert haben, und wählen Sie die Datei CFSR_sst.nc aus. Klicken Sie auf OK.
Die Daten werden dem Fenster Multidimensionale Raster-Layer hinzufügen hinzugefügt. Wenn Sie das multidimensionale Raster für die Analyse ausgewählt haben, können Sie die aufzunehmenden Variablen auswählen. In diesem Fall enthalten die Quelldaten nur eine Meeresoberflächentemperatur-Variable (cfsrsst).
- Aktivieren Sie unter Variablen auswählen die Option cfsrsst.
- Klicken Sie auf OK.
Ein multidimensionaler Raster-Layer namens CFSR_sst.nc_cfsrsst wird mithilfe der netCDF-Datei erstellt und dem Bereich Inhalt hinzugefügt. Die Daten werden in der Karte mit einem Farbverlaufsschema dargestellt. In den blauen Bereichen sind die Temperaturen niedriger, in roten Bereichen sind sie höher. Die Temperaturen sind in Grad Kelvin dargestellt.
Die Kartenprojektion ändern
Beim Hinzufügen der Daten zur Karte hat sich die Projektion der Karte geändert. Als Kartenprojektion wird die Art und Weise bezeichnet, wie die 3D-Oberfläche des Planeten in eine 2D-Karte umgewandelt wird. Es ist unmöglich, diese Umwandlung vorzunehmen, ohne einen Teil der Welt zu verzerren, daher gibt es viele verschiedene Projektionen, die bestimmte Verzerrungen verringern und andere anwenden.
Die aktuelle Projektion verzerrt Flächen und lässt daher keinen geeigneten Größenvergleich zwischen Regionen zu. Sie ändern die Projektion in eine, die die relative Größe der Flächen mit möglicher Korallenbleiche besser darstellt.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Navigieren auf die Schaltfläche Volle Ausdehnung.
Die Karte wird auf die volle Ausdehnung der Daten gezoomt.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf Karte.
Der Bereich Karteneigenschaften wird angezeigt.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Koordinatensysteme.
Auf dieser Registerkarte ist das aktuelle Koordinatensystem WGS 1984 zu sehen. Sie ändern es in die flächentreue Behrmann-Projektion.
- Geben Sie in der Suchleiste Behrmann ein, und drücken Sie die Eingabetaste.
- Blenden Sie Projiziertes Koordinatensystem und dann Welt ein. Wählen Sie Behrmann (world) aus.
- Klicken Sie auf OK.
Die Projektion wird auf die Karte angewendet.
Im Layer CFSR_sst.nc_cfsrsst wird die Meeresoberflächentemperatur in Grad Kelvin dargestellt. Sie ändern die Layer-Eigenschaften, damit diese Information angezeigt wird.
- Blenden Sie ggf. im Bereich Inhalt den Layer CFSR_sst.nc_cfsrsst ein.
- Klicken Sie auf Wert, um es auszuwählen.
- Klicken Sie erneut auf Wert, um es zu bearbeiten. Geben Sie Sea Surface Temperature (degrees Kelvin) ein, und drücken Sie dann die Eingabetaste.
Die Layer-Eigenschaften wurden geändert. Sie benennen außerdem den Layer um. Der aktuelle Name enthält viele Akronyme und kann daher schwer zu verstehen sein.
- Klicken Sie bei Bedarf auf den Layer-Namen CSFR_sst.nc_cfsrsst, um ihn auszuwählen. Klicken Sie erneut darauf, um ihn zu ändern, geben Sie Sea Surface Temperature ein, und drücken Sie die Eingabetaste.
- Klicken Sie auf der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf die Schaltfläche Speichern.
Das Projekt wird gespeichert.
Sie haben Daten zur Karte hinzugefügt und die Kartenprojektion geändert, sodass Sie Gebiete global vergleichen können. Jetzt können Sie mit der Analyse beginnen.
Multidimensionale Daten visualisieren
Als Nächstes untersuchen Sie Ihre Daten. Multidimensionale Daten umfassen mehrere Informations-Layer, die übereinander zu einem Würfel gestapelt sind. Die gestapelten Layer können Daten aus unterschiedlichen Tiefen oder Höhen oder wie in diesem Beispiel Zeiten darstellen.

Das in dieser Lektion verwendete Dataset mit den Meeresoberflächentemperaturen besteht aus monatlichen Temperaturbeobachtungen von 1980 bis 2015, wobei jeder Monat als eigener Layer dargestellt ist.
Die Daten anzeigen
Verwenden Sie die Werkzeuge auf der Registerkarte Multidimensional, um die monatlichen Zeitintervalle Ihres Datasets anzuzeigen.
- Öffnen Sie bei Bedarf Ihr Projekt Coral Bleaching Prediction in ArcGIS Pro.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt auf den Layer Sea Surface Temperature, um ihn auszuwählen.
Wenn ein multidimensionaler Raster-Layer ausgewählt wurde, wird die Registerkarte Multidimensional auf dem Menüband verfügbar.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Multidimensional.
Diese Registerkarte enthält Werkzeuge für Erkundung, Analyse und Datenmanagement.
- Vergewissern Sie sich, dass in der Gruppe Aktueller Anzeigeausschnitt die Variable auf cfsrsst eingestellt ist.
- Klicken Sie in der Gruppe Aktueller Anzeigeausschnitt auf das Dropdown-Menü StdTime.
Dieses Menü enthält eine Liste der monatlichen Zeitabschnitte, die in den Daten enthalten sind. Die Zeit ist als Jahr, Monat und Tag formatiert.
Die Zeitintervalle umfassen monatliche Beobachtungen der Meeresoberflächentemperatur. Durch Auswahl im Menü können einzelne Zeitintervalle gezielt angezeigt werden. Sie lassen sich aber auch nacheinander als Animation anzeigen.
- Klicken Sie auf eine beliebige Stelle außerhalb des Menüs, um es zu schließen.
- Klicken Sie in der Gruppe Aktueller Anzeigeausschnitt auf die Schaltfläche Ausschnitte an StdTime wiedergeben .
Auf der Karte werden der Reihe nach die monatlichen Zeitintervalle des Datasets angezeigt.
- Wenn Sie fertig sind, dann klicken Sie erneut auf die Schaltfläche Ausschnitte an StdTime wiedergeben, um die Animation anzuhalten.
- Speichern Sie das Projekt.
Sie haben die multidimensionalen Daten visualisiert und sich mit einigen der Werkzeuge für die multidimensionale Analyse vertraut gemacht.
Trends generieren und Meeresoberflächentemperaturen vorhersagen
Als Nächstes nutzen Sie die multidimensionalen Geoverarbeitungswerkzeuge, um Ihre Daten zu untersuchen und eine Trendanalyse durchzuführen.
Ein zeitliches Profil generieren
Ein zeitliches Profildiagramm stellt eine Möglichkeit dar, multidimensionale Daten zu überprüfen. Unter Verwendung des Layers Sea Surface Temperature werden die Daten im zeitlichen Profildiagramm mit der Zeit auf der X-Achse und der Meeresoberflächentemperatur auf der Y-Achse grafisch dargestellt. Dieses Diagramm soll einen Überblick über die Veränderung der Meeresoberflächentemperatur im Laufe der Zeit geben.
- Öffnen Sie bei Bedarf Ihr Projekt Coral Bleaching Prediction in ArcGIS Pro.
- Wählen Sie im Bereich Inhalt den Layer Sea Surface Temperature aus.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Multidimensional. Klicken Sie in der Gruppe Analyse auf Zeitliches Profil.
Der Bereich Sea Surface Temperature - Chart of Sea Surface Temperature wird unter der Karte angezeigt, und der Bereich Diagrammeigenschaften wird rechts neben der Karte angezeigt.
Mit dem zeitlichen Profildiagramm können Sie einen Interessenbereich mit Punkten, Linien oder Polygonen definieren. In dem Diagramm werden Werte für den Interessenbereich im zeitlichen Verlauf dargestellt.
- Klicken Sie im Bereich Diagrammeigenschaften auf das Werkzeug Punkt für den Interessenbereich.
Legen Sie den Interessenbereich auf eine Position mit hoher Korallenvielfalt fest.
- Klicken Sie bei aktivem Werkzeug Punkt auf der Karte auf einen Ort zwischen der Nordwestküste Australiens und Indonesien. (Vergrößern Sie ggf. die Ansicht, um das Gebiet zu finden.)
Hinweis:
Das zeitliche Profil ändert sich je nach gewähltem Ort.
Der Bereich Sea Surface Temperature - Change in cfsrsst over StdTime wird aktualisiert und enthält dann ein zeitliches Profil der monatlichen Meeresoberflächentemperaturen von 1980 bis 2015 für den ausgewählten Ort.
Tipp:
Sie können die Größe des Bereichs anpassen, um das Diagramm besser zu sehen.
Das Diagramm zeigt ein zyklisches Muster in den Meeresoberflächentemperaturen. Dieses Muster korrespondiert mit den jahreszeitlichen Schwankungen der Temperaturen an diesem Ort. Ändern Sie das Zeiteinteilungsintervall (die Gruppierung der Daten im Diagramm), um die jährlichen Durchschnittstemperaturen aufzuzeigen.
- Blenden Sie im Bereich Diagrammeigenschaften die Aggregationsoptionen ein. Legen Sie für die Zeitaggregation die Einstellung Mittelwert fest.
- Klicken Sie unter Zeiteinteilungsoptionen auf die Schaltfläche Intervallgröße für Zeitaggregation bestimmen, und legen Sie das Intervall auf 1 Jahre fest.
Das Diagramm wird aktualisiert und enthält dann die durchschnittlichen jährlichen Schwankungen der Meeresoberflächentemperaturen.
Am zeitlichen Profil erkennen Sie, wie sich die Meeresoberflächentemperatur am ausgewählten Ort geändert hat. Seit 2000 sind die Durchschnittstemperaturen in diesem Gebiet gestiegen, wodurch dort die Gefahr einer Korallenbleiche bestehen könnte.
- Schließen Sie die Bereiche Sea Surface Temperature - Change in mean cfsrsst over Standard Time und Diagrammeigenschaften.
Hinweis:
Wenn das Diagramm geschlossen wird, wird es nicht aus dem Projekt entfernt. Das Diagramm ist als Element im Bereich Inhalt zugänglich.
- Speichern Sie das Projekt.
Trends berechnen und Meeresoberflächentemperaturen vorhersagen
Mit zusätzlichen multidimensionalen Werkzeugen können Sie Trends in den Daten analysieren. Das Wissen um bestehende Trends hilft bei der Vorhersage, an welchen Orten eine Erwärmung stattfinden wird. Dies sind die Orte, an denen die Gefahr einer Korallenbleiche besteht. Da sich in der Region um Australien und Indonesien sehr viele Korallenriffe mit großer Artenvielfalt befinden, begrenzen Sie die Analyse auf dieses Gebiet.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Navigieren auf die Schaltfläche Zu XY wechseln.
Unter der Karte wird ein Navigationsbereich angezeigt. Diesen Bereich können Sie verwenden, um zu einem Ort mit einem bestimmten Längengrad und Breitengrad zu navigieren.
- Geben Sie im Navigationsbereich für Längengrad den Wert 127 E und für Breitengrad den Wert 10 S ein.
- Drücken Sie die Eingabetaste.
Die Karte wird an den gewählten Koordinaten zentriert. Der Kartenmaßstab ist jedoch noch auf weltweite Ausdehnung vergrößert.
- Geben Sie unter der Karte in der Maßstabsleiste 1:42500000 ein, und drücken Sie die Eingabetaste.
Die Kartenansicht wird vergrößert. Das Gebiet bildet einen wesentlichen Bestandteil des lokalen und globalen Korallenökosystems und ist durch Korallenbleiche stark bedroht. Diese Ausdehnung sollten Sie für den Rest Ihrer Analyse verwenden. Achten Sie also darauf, ihn nicht mehr zu ändern.
Tipp:
Wenn Sie die Ausdehnung versehentlich geändert haben, dann können Sie sie zurücksetzen, indem Sie auf die Schaltfläche Vorherige Ausdehnung in der Gruppe Navigieren der Registerkarte Karte klicken.
Als Nächstes suchen Sie nach Trends in den Daten.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Multidimensional. Klicken Sie in der Gruppe Analyse auf Trend.
Im Bereich Geoverarbeitung wird das Werkzeug Trend-Raster generieren angezeigt. Dieses Werkzeug schätzt basierend auf einer oder mehreren Variablen den Trend für jedes Pixel in einem multidimensionalen Raster-Layer.
Die meisten der Standardparameter sind für Ihre Analyse geeignet. Der Layer Sea Surface Temperature ist der Eingabe-Layer, die Dimension ist StdTime, und die Variable cfsrsst ist aktiviert. Ändern Sie die lineare Trendlinie in eine harmonische Trendlinie. Eine harmonische Trendlinie eignet sich am besten für Daten, die einem zyklischen Muster folgen, wie z. B. die jahreszeitliche Temperatur.
- Wählen Sie im Bereich Geoverarbeitung als Trendtyp den Typ Harmonisch aus.
Hinweis:
Das Werkzeug Trend-Raster generieren erstellt eine Ausgabe im Cloud-Raster-Format (.crf). Das .crf-Format ist für cloudbasierte Verarbeitung und Analyse optimiert und kann auch in ArcGIS Pro angezeigt und verarbeitet werden.
Da dieses Dataset groß ist und die Verarbeitung einige Minuten dauern kann, wenden Sie eine Verarbeitungsausdehnung an, um die Analyse auf das Gebiet um Australien und Indonesien zu begrenzen.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Umgebung. Wählen Sie im Abschnitt Verarbeitungsausdehnung als Ausdehnung, die Aktuelle Anzeigeausdehnung aus.
Hinweis:
Durch die Aktualisierung der Umgebungseinstellungen in einem Geoverarbeitungswerkzeug werden die Standardanalyse und die Ausgabe-Einstellungen, die mit dem Projekt verknüpft sind, überschrieben.
Als Verarbeitungsausdehnung der Analyse wird die aktuelle Kartenausdehnung festgelegt.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Hinweis:
Abhängig von der Verarbeitungsgeschwindigkeit Ihres Computers kann die Ausführung dieses Werkzeugs mehrere Minuten in Anspruch nehmen.
Das Werkzeug verarbeitet die Eingabe und erstellt die Ausgabedatei Sea Surface Temperature_GenerateTrend.crf, die der Karte als Layer hinzugefügt wird.
Violette Gebiete werden wärmer, während grüne Gebiete kälter werden. Der größte Teil des Gebiets auf Ihrer Karte wird im Laufe der Zeit wärmer. Mit dem Ergebnis dieser Trendanalyse können Sie die Meeresoberflächentemperaturen vorhersagen.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Sea Surface Temperature, um ihn auszublenden.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Multidimensional in der Gruppe Analyse auf Vorhersagen.
Tipp:
Vergewissern Sie sich, dass der Layer Sea Surface Temperature_GenerateTrend.crf ausgewählt ist, damit Sie das Werkzeug Vorhersagen in der Gruppe Analyse aktivieren können.
Das Werkzeug Mit Trend-Raster vorhersagen wird im Bereich Geoverarbeitung geöffnet. Dieses Werkzeug erstellt aus einem Trend-Raster-Layer ein neues multidimensionales Dataset.
Die Parameter Eingabe-Trend-Raster und Variablen sind bereits entsprechend Ihrem Trend-Raster festgelegt (Sea Surface Temperature_GenerateTrend.crf) und die Meeresoberflächentemperatur-Variable (cfsrsst). Der Parameter Dimensionsdefinition bestimmt die Werte oder Intervalle, die das Werkzeug vorhersagt. Legen Sie ein wöchentliches Intervall vom 1. Januar 2011 bis zum 1. Januar 2022 fest.
- Ändern Sie im Bereich Geoverarbeitung die folgenden Parameter:
- Geben Sie für Multidimensionales Ausgabe-Raster den Text Sea_Surface_Temperature_Predict.crf ein.
- Wählen Sie für Dimensionsdefinition die Option Nach Intervall aus.
- Geben Sie unter Beginn die Zeichenfolge 2011-01-01T00:00:00 ein.
- Geben Sie unter Ende die Zeichenfolge 2022-01-01T00:00:00 ein.
- Geben Sie ggf. für Wertintervall den Wert 1 ein.
- Wählen Sie als Einheit die Einheit Wochen aus.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug Mit Trend-Raster vorhersagen wird ausgeführt und fügt der Karte einen Layer mit dem vorhergesagten Trend der Meeresoberflächentemperaturen hinzu.
Hinweis:
Wenn der Layer Sea_Surface_Temperature_Predict.crf der Karte hinzugefügt wurde, wird er möglicherweise anfangs nicht angezeigt. Wenn er nicht angezeigt wird, dann sollten Sie die Karte aktualisieren und den Layer-Cache in den Eigenschaften deaktivieren.
In dem Layer werden die wöchentlichen vorhergesagten Meeresoberflächentemperaturen von Januar 2011 bis Dezember 2021 angezeigt. Wie bei Ihrem multidimensionalen Raster-Layer können Sie mit den Werkzeugen auf der Registerkarte Multidimensional die wöchentlichen Zeitintervalle erkunden.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Sea Surface Temperature_GenerateTrend.crf, um ihn auszublenden.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Multidimensional in der Gruppe Aktueller Anzeigeausschnitt auf das Dropdown-Menü StdTime.
Die Zeitintervalle beginnen beim 1. Januar 2011 und reichen in einem Intervall von sieben Tagen bis zum 1. Januar 2022.
Die Karte der vorhergesagten Meeresoberflächentemperaturen beantwortet noch nicht die Frage, wo Korallenbleiche wahrscheinlich auftritt. Sie können jedoch die vorhergesagten wöchentlichen Temperaturen und weitere multidimensionale Geoverarbeitungswerkzeuge verwenden, um Anomalien zu identifizieren und Gebiete zu bestimmen, in denen es sehr wahrscheinlich zu Korallenbleiche kommt.
- Klicken Sie auf eine beliebige Stelle außerhalb des Dropdown-Menüs, um es zu schließen.
- Speichern Sie das Projekt.
Sie haben Trends in Ihren Meeresoberflächentemperaturdaten analysiert und anhand dieser Trends zukünftige Meeresoberflächentemperaturen vorhergesagt. Als Nächstes verwenden Sie die Layer, die Sie erstellt haben, um für Korallenbleiche anfällige Orte vorherzusagen.
Für Korallenbleiche anfällige Orte vorhersagen
Korallenbleiche tritt auf, wenn Riffe über lange Zeiträume erhöhten Wassertemperaturen ausgesetzt sind. Nachdem Sie nun mithilfe der Trendanalyse eine Vorhersage für die Meeresoberflächentemperaturen bis zum 1. Januar 2022 erstellt haben, können Sie die Vorhersagedaten analysieren, um Orte zu finden, an denen die Wassertemperaturen über längere Zeiträume warm bleiben.
Korallenbleiche vorhersagen
Zuerst berechnen Sie die Abweichungen in Ihren Daten. In diesem Kontext wird als Abweichung die Differenz zwischen einem beobachteten Wert und dem zugehörigen Durchschnittswert bezeichnet. Ihre Analyse zeigt dann die Gebiete auf, in denen die Temperaturen über dem Durchschnitt liegen.
- Öffnen Sie bei Bedarf Ihr Projekt Coral Bleaching Prediction in ArcGIS Pro.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Multidimensional. Klicken Sie in der Gruppe Analyse auf Abweichung.
Das Werkzeug Multidimensionale Abweichung generieren wird im Bereich Geoverarbeitung geöffnet. Sie müssen die Werkzeugparameter so anpassen, dass Abweichungen identifiziert werden, indem die monatliche Durchschnittstemperatur an jedem Ort mit der Durchschnittstemperatur insgesamt verglichen wird.
- Ändern Sie im Bereich Geoverarbeitung die folgenden Parameter:
- Geben Sie für Multidimensionales Ausgabe-Raster den Sea_Surface_Temperature_GenerateAnom.crf ein.
- Wählen Sie für Berechnungsintervall für Mittelwert die Option Monatlich wiederkehrend aus.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug Multidimensionale Abweichung generieren wird ausgeführt und der Layer Sea_Surface_Temperature_GenerateAnom.crf wird zur Karte hinzugefügt.
In den blauen Bereichen liegen die Temperaturen unter dem Durchschnitt, in gelben und roten Bereichen liegen sie über dem Durchschnitt. Ein großer Teils des Gebiets zwischen Australien und Indonesien ist im angezeigten Zeitintervall in Gelb dargestellt.
Wie auch Ihre anderen multidimensionalen Datasets enthält dieses Dataset Zeitintervalle. In einigen Gebieten liegen die Temperaturen in der einen Woche über dem Durchschnitt und in der nächsten Woche unter dem Durchschnitt. Da Korallenbleichen auftreten, wenn die Meeresoberflächentemperaturen über lange Zeiträume hoch sind, sollten Sie Statistiken für Ihre Oberflächentemperaturdaten berechnen, um zu bestimmen, wie oft an den Orten hohe Temperaturen herrschen (zwischen 0,1 und 5 Grad über dem Mittelwert).
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Sea_Surface_Temperature_Predict.crf, um ihn auszublenden.
- Klicken Sie auf der Registerkarte Multidimensional in der Gruppe Analyse auf Argumentstatistiken suchen.
Das Werkzeug Argumentstatistiken suchen wird im Bereich Geoverarbeitung geöffnet. Dieses Werkzeug extrahiert Werte oder Bänder, bei denen ein bestimmter statistischer Wert erreicht wird. Indem Sie den Statistiktyp auf Dauer festlegen, können Sie die Anzahl der aufeinanderfolgenden Wochen finden, in denen die Meeresoberflächentemperatur an einem Ort erhöht ist. Wenn die Temperatur über einen langen Zeitraum erhöht ist, kommt es zu einer Korallenbleiche.
- Legen Sie im Bereich Geoverarbeitung die folgenden Parameter fest:
- Geben Sie als Ausgabe-Raster den Text Sea_Surface_Temperature_Statistics.crf ein.
- Wählen Sie als Statistiktyp die Option Dauer aus.
- Wählen Sie für Dimensionsdefinition die Option Intervallschlüsselwort aus.
- Wählen Sie als Schlüsselwortintervall die Option Jährlich aus.
- Geben Sie für Minimum den Wert 0,1 ein.
- Geben Sie für Maximum den Wert 5 ein.
Mit diesen Parametern findet das Werkzeug für jeden Ort die Anzahl der Wochen in einem Jahr, in denen die Temperatur zwischen 0,1 und 5 Grad über dem Durchschnitt liegt.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt und der Karte wird ein Abweichungs-Layer hinzugefügt.
In den blauen Gebieten liegt die Temperatur nur wenige Wochen lang über dem Durchschnitt. In den gelben und roten Gebieten liegt sie dagegen für längere Zeiträume über dem Durchschnitt. Im aktuellen Zeitintervall herrschen im Gebiet zwischen Australien und Indonesien für einen langen Zeitraum keine hohen Temperaturen. Dieses Dataset enthält jedoch Zeitintervalle, die von 2011 bis 2021 reichen.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Sea_Surface_Temperature_GenerateAnom.crf, um ihn auszublenden.
- Klicken Sie auf der Registerkarte Multidimensional in der Gruppe Aktueller Anzeigeausschnitt auf die Schaltfläche Ausschnitte an StdTime wiedergeben.
Auf der Karte werden der Reihe nach die einzelnen Zeitintervalle angezeigt. Je weiter sich die Zeitintervalle dem Jahr 2021 nähern, in desto mehr Gebieten herrschen für längere Zeiträume Temperaturen über dem Durchschnitt.
In einigen Gebieten, wie im Gebiet nordöstlich von Neuguinea, herrschen für extrem lange Zeiträume erhöhte Temperaturen. In anderen Gebieten herrschen hohe Temperaturen für kürzere Zeiträume, die aber trotzdem besorgniserregend sind. Im Gebiet zwischen Australien und Indonesien liegen die Temperaturen anscheinend nicht für einen längeren Zeitraum über dem Durchschnitt.
Aus dieser Analyse können Sie schließen, dass in Ihrem Untersuchungsgebiet wahrscheinlich bis 2022 keine Korallenbleiche auftritt. In anderen Gebieten rund um die Welt könnte es jedoch zu Korallenbleiche kommen.
- Wenn die Animation beendet ist, speichern Sie das Projekt.
In diesem Lernprogramm haben Sie anhand historischer Meeresoberflächentemperaturdaten und mithilfe multidimensionaler Geoverarbeitungswerkzeuge Korallenbleichen vorhergesagt. Zuerst haben Sie Trends in den durchschnittlichen Wassertemperaturen an jedem Ort im Zeitverlauf erkannt. Anhand dieser Trends haben Sie die Meeresoberflächentemperaturen für die nächsten Jahre vorhergesagt. Sie haben außergewöhnlich hohe Temperaturen identifiziert und die Dauer dieser außergewöhnlich hohen Temperaturen quantifiziert. Durch die Identifizierung von Regionen, in denen über längere Zeiträume warme Wassertemperaturen herrschen, können Sie Orte identifizieren, an denen es wahrscheinlich zu Korallenbleichen kommt, einem Phänomen, das verheerende ökologische Folgen hat.
Tipp:
So erstellen Sie eine Warnkarte für Korallenriffstationen: Erstellen Sie eine Karte, mit der Korallenriffe identifiziert, priorisiert und verwaltet werden können. Verwenden Sie den Feature-Layer "NOAA Coral Reef Watch (CRW) Virtual Stations" des Living Atlas und das Werkzeug "Zonale Statistiken" (ebenfalls auf der Registerkarte Multidimensional), um die Anzahl der Wochen zu identifizieren, an denen es an den einzelnen Riffen wahrscheinlich zu erhöhten Wassertemperaturen kommt. Dieses Ergebnis kann über ein ArcGIS Operations Dashboard veröffentlicht und für Umweltschützer freigegeben werden. Hier sehen Sie ein Beispiel: Coral Reefs at Risk of Bleaching.
Multidimensionale Daten werden häufig in Ozean- und Klimastudien verwendet. Neben der Identifizierung von Orten, an denen es wahrscheinlich zu einer Korallenbleiche kommt, können ähnliche Werkzeuge und Prozesse zur Untersuchung von Trends bei Temperaturen, Niederschlägen und dem Ozeansalzgehalt eingesetzt werden. Die in dieser Lektion verwendeten multidimensionalen Geoverarbeitungswerkzeuge können Antworten auf viele wichtige Fragen unserer heutigen Welt liefern.
Weitere Lernprogramme finden Sie in der Lernprogrammgalerie.