Карта лесов округа Марин
В этом руководстве вы добавите в проект ArcGIS Pro данные округов и почвенно-растительного покрова в Соединенных Штатах. Затем вы выделите информацию для интересующей вас области, округа Марин.
Создать полигон округа Марин
Сначала вы создадите полигональный слой, чтобы показать границы округа Марин. Вы загрузите данные округов Соединенных Штатов из ArcGIS Living Atlas of the World и извлечете данные для округа Марин.
ArcGIS Living Atlas – это онлайн-коллекция авторитетной географической информации со всего мира. Он содержит множество готовых к использованию слоев данных, включая слои политических границ и почвенно-растительного покрова, которые вы будете использовать в этом руководстве.
- Запустите ArcGIS Pro. Если будет предложено, войдите под лицензированной учетной записью организации ArcGIS.
Примечание:
Если у вас нет доступа к ArcGIS Pro или учетной записи организации ArcGIS, см. варианты доступа к программному обеспечению.
Когда вы открываете ArcGIS Pro, вам предоставляется возможность создать новый проект или открыть существующий. Если вы уже создавали проект, вы увидите список последних проектов.
- Под Новым проектом щелкните Карта.
Откроется окно Создать новый проект.
- Для Имя введите Marin County Smoke Detector Analysis. Нажмите OK.
Новый проект создан. Теперь надо добавить данные.
- На ленте щелкните вкладку Карта. В группе Слой щелкните кнопку Добавить данные.
Откроется окно Добавить данные. Вы можете добавить данные из нескольких источников, включая ArcGIS Living Atlas.
- В разделе Портал щелкните Living Atlas.
- В поисковом окне введите USA Census Counties и нажмите Enter. В списке результатов поиска щелкните USA Census Counties.
- Нажмите OK.
Слой будет добавлен на карту. Он содержит данные всех округов и их эквивалентов в Соединенных Штатах. Однако вам нужны данные только для одного округа. Вы экспортируете округ Марин в новый векторный слой.
- На ленте щелкните вкладку Анализ и в группе Геообработка щелкните Инструменты.
Откроется панель Геообработка.
- На панели Геообработка найдите и откройте инструмент Экспорт объектов (Инструменты конвертации).
Откроется панель инструментов Экспорт объектов.
- На панели инструментов Экспорт объектов установите следующие параметры:
- В Входные объекты выберите dtl_cnty.
- Для Выходного имени введите Marin_County.
- Разверните раздел Фильтр и введите выражение County name равно Marin County.
- Щелкните Запустить.
Инструмент запустится и новый слой добавится в панель Содержание. Вам больше не нужен исходный слой, поэтому вы его удалите.
Подсказка:
Чтобы удалить слой щелкните на слое (dtl_cnty) правой кнопкой мыши и выберите Удалить.
Далее вы приблизите к округу Марин на карте.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Marin_County и выберите Приблизить к слою.
Карта приблизилась к округу Марин.
- На панели инструментов быстрого доступа нажмите кнопку Сохранить.
Создание полигона лесов округа Марин
Далее вы составите карту лесов в округе Марин. Вы добавите слой National Land Cover Database (Национальной базы данных о почвенно-растительном покрове – NLCD) из ArcGIS Living Atlas и будете использовать функции растра для отображения только лесного покрова. Затем вы извлечете полигональный слой, представляющий леса округа Марин.
- На ленте на вкладке Карта в группе Слой щелкните Добавить данные. В окне Добавить данные в разделе Портал щелкните Living Atlas.
- Найдите NLCD. Добавьте слой USA NLCD Land Cover на карту.
Слой добавлен. NLCD выпускается Multi-Resolution Land Characteristics Consortium, группой федеральных агентств США, которая производит информацию о почвенно-растительном покрове в национальном масштабе.
- На панели Содержание выключите слой Marin_County.
У округа Марин есть некоторые развитые области (показаны красным) на восточном побережье, но большую часть внутри округа составляет лес (показан зеленым цветом). Далее вы будете отображать только лесные районы.
- Щелкните вкладку Анализ на ленте. В группе Растр щелкните кнопку Функции растра.
Появится панель Функции растра. Функции растра применяют операции обработки к растровым слоям, таким как слой USA NLCD Land Cover. Они применяют эти операции на лету, что означает, что новый набор данных не создается, что экономит время и место для хранения.
- На панели Функции растра найдите Перекодировка. В списке результатов щелкните Перекодировка.
Растровые слои состоят из ячеек, и каждая ячейка имеет значение. Например, в слое USA NLCD Land Cover каждый тип почвенно-растительного покрова имеет уникальное числовое значение (которое можно найти в метаданных слоя). Значения для типов лесного растительного покрова колеблются между 41 и 44.
Функция растра Свойства перекодировки изменяет значения ячеек на основе выбранных вами параметров. Вы перекодируете слой USA NLCD Land Cover так, чтобы все значения лесного растительного покрова были изменены на 1, а все не лесные типы растительного покрова были удалены.
- В функции растра Свойства перекодировки для Растра выберите USA NLCD Land Cover.
- В строке 1 для Минимума введите 41, а для Максимума введите 44. Для Выходного введите 1. Поставьте отметку Заменить несопоставленные / отсутствующие значения на NoData.
- Щелкните Создать новый слой.
Слой Remap_USA NLCD Land Cover добавлен на карту. Он отображает лесные районы с белыми ячейками. Безлесные участки данных не имеют и не рисуются.
Ваша область интереса – округ Марин, поэтому вы обрежете набор данных до нужного экстента.
- На панели Функции растра найдите и откройте функцию растра Вырезать. Укажите параметры следующим образом:
- Для Растра выберите Remap_USA NLCD Land Cover.
- В качестве Вырезающей геометрии/растр выберите Marin_County.
- Отметьте Использовать входные объекты в качестве Вырезающей геометрии.
Вы также измените имя выходного слоя.
- Перейдите на вкладку Общие. Для Имя введите Marin County Forest.
- Щелкните Создать новый слой.
Слой Marin County Forest_Remap_USA NLCD Land Cover добавлен на карту. На этом слое все лесные клетки отображаются черным цветом. Далее вы преобразуете растровый слой в полигональный слой, который потом можно будет обогатить.
- При необходимости на ленте во вкладке Анализ в группе Геообработка щелкните Инструменты, чтобы открыть панель Геообработка.
- На панели Геообработка найдите и откройте инструмент Растр в полигон.
- В инструменте Растр в полигоны задайте следующие параметры:
- Для Входного растра выберите Marin County Forest_Remap_USA_NLCD Land Cover.
- Измените имя Выходных полигональных объектов на Marin_County_Forests.
- Отключите Упростить полигоны.
- Щелкните Запустить.
Слой Marin_County_Forests добавлен на карту. Он представляет все места в округе Марин, где растительный покров преимущественно лесной. Тем не менее, он может исключать прилегающие территории, классифицируемые как кустарники или луга, поскольку там не было достаточного количества деревьев. Вы создадите небольшой буфер вокруг лесного полигона, чтобы охватить смежные области.
- На панели Геообработка щелкните кнопку Назад.
- Найдите и откройте инструмент Попарный буфер. Укажите параметры следующим образом:
- Для Входных объектов выберите Marin_County_Forests.
- В опции Выходной класс объектов измените имя на Marin_County_Forested_Area.
- Для Расстояния введите 30 и выберите Метры в качестве единиц измерения.
- В параметре Тип слияния выберите Слияние всех выходных объектов в один пространственный объект.
- Щелкните Запустить.
Инструмент запустится, и слой добавится на карту. Вы создали полигон лесов. Далее вы удалите промежуточные слои, которые вам больше не нужны.
- На панели Содержание удалите следующие слои:
- Marin_County_Forests
- Marin_County
- Marin County Forest_Remap_USA_NLCD Land Cover
- Remap_USA NLCD Land Cover
- USA NLCD Land Cover
Остается только полигон, покрытый лесами.
- Сохраните проект.
Вы добавили данные ArcGIS Living Atlas о границах округа и почвенно-растительном покрове в проект ArcGIS Pro. Затем вы извлекли полигональный слой лесов в округе Марин.
Карта внедрения детекторов дыма
Теперь вы обогатите свой полигональный слой лесов в округе Марин информацией о проценте домохозяйств, использующих детекторы дыма. Правительство округа также хочет знать, как эти домохозяйства распределены по округу. Чтобы показать их, вы создадите мозаику шестиугольников и обогатите их. Вместе ваши обогащенные слои предоставят руководителям информацию, необходимую для создания целевой программы пожарного просвещения населения.
Обогащение слоя лесов
Сначала вы обогатите слой Marin_County_Forested_Area, чтобы увидеть, какой процент домохозяйств в районах округа с высоким уровнем риска пожаров имеют детекторы дыма.
- При необходимости, откройте ваш проект Marin County Smoke Detector Analysis в ArcGIS Pro.
- При необходимости откройте панель Геообработка (или щелкните кнопку Назад, если инструмент уже открыт). Найдите и откройте инструмент Обогатить.
Инструмент Обогатить определяет демографическую информацию для полигона, используя ArcGIS GeoEnrichment Service. GeoEnrichment Service может использовать информацию для более чем 130 стран, в некоторых из которых имеются тысячи демографических переменных и переменных поведения потребителей для самых последних доступных годовых оценок.
Примечание:
Инструмент Обогатить использует кредиты, назначенные вашей учетной записи ArcGIS. В этом разделе вы обогатите один объект с четырьмя полями, что обойдется в 0,04 кредита. В следующем разделе вы обогатите 463 объекта четырьмя переменными, что будет стоить 18,63 кредитов. Раздел справки ArcGIS Online Сервисные кредиты содержит больше информации об использовании кредитов.
- Для Входных объектов выберите Marin_County_Forested_Area. В пункте Выходной класс объектов измените выходное название на Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors.
Затем вы измените источник демографических данных с источника по умолчанию на источник, который специализируется на данных США.
- Щелкните вкладку Параметры среды и щелкните кнопку Обзор.
Откроется окно Business Analyst Data Source (Источник данных Business Analyst).
- В разделе Portal щелкните North America. В United States выберите Esri 2023 и нажмите OK.
Источник данных обновлен. Далее вы выберете демографические переменные, которыми можно обогатить район.
- Щелкните вкладку Параметры. Для Переменных щелкните кнопку плюс.
Появляется окно Обзор данных.
- В окне поиска введите Smoke Detector и нажмите Enter. Под 2023 Household Furnishings & Appliances (Market Potential) отметьте 2023 HH owns smoke/fire detector.
Примечание:
Демографические данные периодически обновляются. Можете выбрать более свежие демографические данные, если они доступны.
Поставщик данных, Market Potential, указан в скобках. В конце руководства вы добавите источник данных на карту.
Вы также добавите переменные, чтобы согласовать с ними количество домохозяйств, которые имеют детекторы дыма или огня. Эти переменные будут включать информацию о людях, которые могут подвергаться особому риску во время пожара (например, люди с астмой или пожилые люди), а также об общем количестве домохозяйств.
- Выполните поиск Asthma. Под 2023 Health (Market Potential) отметьте 2023 Used Asthma Prescription Drug.
- На левой панели в разделе United States (Esri 2023) щелкните Categories. Дважды щелкните категорию Age (Возраст).
- Дважды щелкните Age Dependency. Отметьте 2023 Senior Population.
- На левой панели щелкните Categories. Дважды щелкните категорию Households.
- Дважды щелкните Household Totals и отметьте 2023 Total Households.
Вы выбрали четыре переменные. Индикатор в правом верхнем углу окна подтверждает число переменных.
- Нажмите OK.
Перечислены все выбранные вами переменные.
- На панели Геообработка щелкните оценить кредиты.
Запуск этого инструмента использует 0.04 кредита.
- Щелкните Запустить.
Инструмент запустится, и слой Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors добавится на карту. Вам больше не нужен исходный слой лесов.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой слой Marin_County_Forested_Area и выберите Удалить.
Вы сможете изучить результаты обогащения слоя демографическими данными, открыв всплывающее окно слоя.
- При необходимости, на ленте на вкладке Карта в группе Навигация щелкните Исследовать.
- На карте щелкните в любом месте внутри полигона.
Появится всплывающее окно с информацией об атрибутах полигона, включая поля, которыми вы обогатили слой.
Подсказка:
Вы можете изменить размер всплывающего окна, чтобы лучше видеть все поля.
- Закройте всплывающее окно.
- Сохраните проект.
Создание и обогащение замощения
Ваши результаты включают демографические данные по всем домохозяйствам в лесной зоне округа Марин. Эта информация будет полезна для того, чтобы руководители округа представляли себе общую картину региона. Тем не менее, лесные массивы занимают большое пространство в округе, и нет указаний на то, где сосредоточены домохозяйства.
Чтобы отобразить пространственное распределение данных, вы создадите замощение. Замощение делит полигон на более мелкие геометрические фигуры. Вы разделите свой полигон лесных массивов на шестиугольники и обогатите их теми же демографическими переменными, чтобы лучше показать, где находятся домохозяйства.
- На панели Геообработка щелкните кнопку Назад. Найдите и откройте инструмент Создать замощение.
- В инструменте установите следующие параметры:
- В качестве имени Выходного класса объектов введите Marin_Hexagon_Bins.
- Для параметра Экстент щелкните стрелку вниз Экстент слоя и выберите Такой же, как слой: Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors.
- Для Размера введите 2 и выберите Квадратные геодезические мили США как единицу измерения.
Две квадратных мили – это наименьший рекомендуемый размер при использовании инструмента Обогатить для полигонов. Меньшие полигоны будут содержать менее надежные результаты.
Примечание:
Может появиться предупреждающее сообщение о том, что преобразование площадных единиц в квадратных милях в неизвестные не поддерживается. Вы можете игнорировать это сообщение, так как оно не повлияет на рабочий процесс.
- Щелкните Запустить.
Инструмент запустится и добавляет слой Marin_Hexagon_Bins на карту. Слой содержит сетку шестиугольников, которая покрывает весь прямоугольный экстент округа Марин. Многие из этих шестиугольников либо не пересекаются с округом Марин, либо содержат участки, отличные от лесных угодий. Вы вырежете слой по экстенту полигона лесных массивов.
- На панели Геообработка щелкните кнопку Назад. Найдите и откройте инструмент Попарное вырезание.
- Для Входных объектов выберите Marin_Hexagon_Bins. Для Вырезающих объектов выберите Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors.
- Щелкните Запустить.
Инструмент запускается (это может занять несколько минут), и слой добавляется на карту.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши Marin_Hexagon_Bins и выберите Удалить.
Примечание:
Условные обозначения слоя по умолчанию являются случайными и могут отличаться от примера изображения.
Далее вы обогатите шестиугольники теми же демографическими переменными. Вместо того, чтобы снова выбирать переменные, вы можете получить доступ к своей истории геообработки и запустить инструмент Обогатить с теми же параметрами, которые вы использовали ранее.
- Щелкните вкладку Анализ на ленте. В группе Геообработка щелкните кнопку История.
- Дважды щелкните Обогатить.
Открывается панель Геообработка, отображающая инструмент Обогатить. Все параметры, выбранные вами при первом запуске инструмента, остаются без изменений. Вам нужно только изменить параметры входных и выходных данных. Поскольку в этот раз вы обогатите больше число объектов, инструмент потратит больше кредитов.
- Измените Входные объекты на Marin_Hexagon_B_PairwiseClip. Для Выходного класса объектов измените имя на Marin_Hexagon_Bins_Enriched.
- Щелкните Оценить кредиты, затем нажмите Запустить.
Инструмент расходует примерно 9 кредитов. Инструмент запустится, и слой добавится на карту. Вам больше не нужен исходный шестиугольный слой.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Marin_Hexagon_B_PairwiseClip и выберите Удалить.
- Сохраните проект.
Назначение символов результатов
Вы намерены поделиться своими результатами с чиновниками округа. Вы назначите символы обогащенным данным, чтобы ваши выводы были интуитивно понятны.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Marin_Hexagon_Bins_Enriched и выберите Символы.
Появится панель Символы. В настоящее время шестиугольники обозначены одним цветом. Вы измените символы так, чтобы шестиугольники с более высоким процентом домов без детекторов дыма имели красный или оранжевый цвет, что указывает на опасность.
- На панели Символы в разделе Основные символы выберите Градуированные цвета. Для Поле выберите 2023 HH Owns Smoke or Fire Detector.
Многие из шестиугольников на карте не содержат жителей. Вы будете обозначать эти шестиугольники символом, отличным от остальных данных.
- Щелкните вкладку Дополнительные опции символов.
- Разверните Исключение данных и щёлкните Новое выражение. Создайте выражение Где HasData равно 0.
Это выражение создаст класс символов для шестиугольников без данных. Далее вы отрегулируете количество классов и цветовую схему для шестиугольников, в которых есть данные.
- Щелкните Применить. Щелкните вкладку Основные символы.
- Для Классы выберите 3.
Легенда обновляется. Всего показано пять классов: четыре для шестиугольников с данными и один для шестиугольников без данных. Значения в легенде – это общее количество домохозяйств с детекторами дыма. Чтобы показать процент домохозяйств, вы нормализуете данные по общему количеству домохозяйств.
- На вкладке Основные символы для Нормирования выберите 2023 Total Households.
Легенда обновляется. Классы показывают значения от 0 до 1, которые соответствуют процентам. В настоящее время диапазон значений для каждого класса определяется статистическими тенденциями в данных. Вы измените значения на понятные интервалы.
- На панели Символы на вкладке Классы, для первого класса дважды щелкните ячейку в столбце Верхнее значение, введите значение 0,5 и нажмите Enter.
- Измените верхнее значение для второй строки на 0.75.
Вы также обновите подписи для каждого класса, чтобы они выражались в процентах.
- Измените первую подпись на менее 50%, вторую - на 50 - 75%, третью - на более 75% и четвертую - на Нет жителей.
Теперь вы измените цвета. Сначала вы измените цветовую шкалу для градуированных цветов. Затем вы измените цвет для исключенного класса (без жителей).
- Для Цветовой схемы раскройте ниспадающий список и поставьте отметку Показать названия. Затем выберите цветовую схему Жёлто-оранжево-красный (3 Класса).
Вы поменяете порядок символов так, чтобы самые низкие проценты (места с меньшим количеством детекторов дыма) имели самые темные цвета.
- Щелкните правой кнопкой мыши заголовок столбца Символы и выберите Обратить порядок символов.
- Щелкните на символ в первом столбце исключенного класса.
- На панели Формат полигонального символа щелкните вкладку Свойства. Для Цвета выберите Серо-зеленый (7 столбец, 7 строка), а для Цвета контура - Болотно-зеленый (7 столбец, 10 строка).
- Щелкните Применить и закройте панель Символы. На панели Содержание выключите слой Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors.
Цвет для шестиугольников без данных обновляется в легенде и на карте.
Большинство шестиугольников либо не содержат жителей, либо от 50,1 до 75,0 % домохозяйств имеют детекторы дыма. Лишь немногие шестиугольники имеют менее 50 процентов домохозяйств с детекторами дыма, и очень немногие не содержат владельцев детекторов дыма. Нет ни одного жителя, имеющего значения 0 процентов. Но также имейте в виду, что в некоторых областях не было данных, которые вы исключили. Вы рассмотрите некоторые из шестиугольников с менее 50% домохозяйств, чтобы узнать больше.
- На карте щелкните любой красный шестиугольник.
Появится его всплывающее окно. Почти все красные шестиугольники имеют крайне низкое количество домохозяйств. У большинства есть только одно домохозяйство, в котором нет детектора дыма. Хотя нет необходимости объяснять эту тенденцию на карте, существует два потенциальных фактора, по которым в шестиугольниках может быть так мало домохозяйств.
Первый фактор заключается в том, что инструмент Обогатить использует United States Census Bureau's Block Point Centroids (Центроиды блочных точек Бюро переписи США) в качестве основы для распределения переменных. В сельской местности обычно больше жилых домов, чем точек, поэтому инструмент Обогатить может пропустить некоторые жилые дома.
Второй фактор заключается в том, что Бюро переписей США не публикует небольшие количества людей для защиты конфиденциальности. В некоторых шестиугольниках с небольшим количеством домов или вообще без них могут присутствовать жители, но данные не являются общедоступными.
Из-за этих факторов небольшие результаты в инструменте Обогатить по сельским районам могут быть неточными.
- Закройте всплывающее окно.
Форматирование данных
Вы закончите свою работу, скрыв ненужные поля данных и указав источник данных.
- Щелкните правой кнопкой на панели Содержание на слое Marin_Hexagon_Bins_Enriched и выберите Таблицу атрибутов.
Таблица содержит несколько полей, которые не представляют интереса для чиновников округа.
- Щелкните правой кнопкой мыши заголовок каждого из следующих полей и выберите Скрыть поле:
- OBJECTID
- GRID_ID
- aggregationMethod
- ORIGINAL_OID
- sourceCounty
- apportionmentConfidence
- populationToPolygonSizeRating
- Shape_Length
- Shape_Area
- Закройте таблицу атрибутов. Откройте таблицу атрибутов для слоя Marin_County_Forest_Area_Smoke_Detectors и скройте следующие поля:
- OBJECTID
- aggregationMethod
- ORIGINAL_OID
- sourceCounty
- apportionmentConfidence
- populationToPolygonSizeRating
- Shape_Length
- Shape_Area
- Закройте таблицу атрибутов.
Далее вы переименуете слои, чтобы они были более значимыми.
- На панели Содержание дважды щелкните Marin_Hexagon_Bins_Enriched. В окне Свойства слоя на вкладке Общие измените Имя на Marin County Forested Area Smoke Detector Adoption Rate (Коэффициент принятия детекторов дыма в лесной зоне округа Марин) и щелкните OK.
- Откройте окно Свойства слоя для слоя Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors и измените Имя на Marin County Total Forested Area Smoke Detector Adoption Rate, затем щелкните OK.
Наконец, вы процитируете источники данных для переменных, предоставленных инструментом Обогатить.
Подсказка:
Вы можете найти источник всех демографических данных, используемых сервисами Esri, на странице документации Esri Demographics. Чтобы найти конкретный источник данных, щелкните вкладку Data и перейдите к соответствующему разделу на основе географии данных. Например, чтобы найти источник данных, использованных в этом руководстве, вы должны развернуть раздел United States щелкнуть Market Potential и прокрутить до Methodology. Затем откройте документацию 2023 Esri Market Potential Methodology Statement. Указанный источник данных - это MRI Survey of the American Consumer, 2022 Doublebase® from MRI-Simmons.
- На панели Содержание правой кнопкой мыши щелкните Marin County Forested Area Smoke Detector Adoption Rate и выберите Свойства. В окне Свойства слоя на вкладке Метаданные для Показать метаданные из источника данных (только для чтения) выберите У слоя есть собственные метаданные.
- Для информации об авторском праве вставьте следующий текст:
Esri 2023 Market Potential data derived from MRI Survey of the American Consumer, 2022 Doublebase® from MRI-Simmons.
- Нажмите OK.
- Откройте окно Свойства слоя для слоя Marin County Total Forested Area Smoke Detector Adoption Rate. На вкладке Метаданные выберите У слоя есть собственные метаданные и добавьте ту же ссылку в поле информации.
- Нажмите OK. Сохраните проект.
В этом руководстве вы рассказали руководителям округа Марин о внедрении детекторов дыма в жилых помещениях в лесных районах округа. Вы выполнили эту задачу при помощи ArcGIS Pro, ArcGIS Living Atlas of the World и ArcGIS GeoEnrichment Service. Ваш анализ основывался на достоверных данных, которые вы представили с интуитивно понятными символами, чтобы помочь информировать чиновников округа.
Результаты вашего анализа можно сделать доступными, опубликовав их в виде пакета проекта ArcGIS Pro. Кроме того, он может быть передан в виде интерактивной веб-карты, которую могут изучить должностные лица.
Вы можете найти больше учебных пособий в галерее учебных пособий.
