Создание демографической сетки

Демографическая сетка - это растровый слой, состоящий из пикселов одинаковой формы и размера, содержащий информацию о количестве людей, проживающих в каждом пикселе. Эти сетки полезны для понимания распределения и плотности населения и могут помочь правительствам в принятии обоснованных решений в отношении распределения ресурсов и планирования. Они также являются важным первым шагом для определения уровня урбанизации территории.

Сначала вы загрузите данные для этого урока. Вы также загрузите и установите набор открытых инструментов, разработанных и используемых Европейской комиссией для стандартизированного анализа урбанизации. Затем вы запустите инструмент для создания демографической сетки Новой Каледонии.

Загрузка данных

Данные для этого учебного руководства содержатся в пакете проекта ArcGIS Pro.

  1. Загрузите пакет проекта New_Caledonia_Degree_of_Urbanization.
  2. Найдите загруженный файл на вашем компьютере.
    Примечание:

    В зависимости от настроек браузера, вам могло быть предложено выбрать место для сохранения загружаемого файла. Большинство браузеров по умолчанию скачивают все в папку Загрузки.

  3. Если на вашем компьютере установлен ArcGIS Pro, дважды щелкните New_Caledonia_Degree_of_Urbanization.ppkx, чтобы открыть проект. Если будет предложено, войдите под лицензированной учетной записью ArcGIS.
    Примечание:

    Если у вас нет доступа к ArcGIS Pro или учетной записи организации ArcGIS, см. варианты доступа к программному обеспечению.

    Проект содержит карту Новой Каледонии - островной территории в Тихом океане, находящейся под юрисдикцией Франции. Карта использует равновеликую проекцию Мольвейде (мировую). Для точного расчета площади при анализе необходимо использовать равновеликую проекцию.

    Новая Каледония, отображенная в проекции Мольвейде

    Проект содержит два слоя данных, необходимых для создания демографической сетки. По умолчанию оба слоя отключены.

  4. На панели Содержание поставьте отметку рядом с NC 2019 Population, чтобы включить его.

    Слой NC 2019 Population на панели Содержание

    Слой появится на карте.

    Коммуны в Новой Каледонии

    Слой показывает 33 коммуны в Новой Каледонии. Коммуны похожи на поселки или муниципалитеты и являются подходящей административной единицей для определения уровня урбанизации. Для создания демографической сетки лучше всего использовать наименьшие из имеющихся территориальных единиц.

  5. В панели Содержание щелкните правой кнопкой NC 2019 Population и выберите Таблица атрибутов.

    Опция Таблица атрибутов для слоя NC 2019 Population

    Появится таблица атрибутов слоя. В ней перечислены все коммуны и их население по данным переписи населения 2019 года. Точные данные о численности населения являются одним из важнейших исходных данных для создания демографической сетки.

    Таблица атрибутов слоя NC 2019 Population

  6. Закройте таблицу. В панели Содержание отключите NC 2019 Population и включите GHS Built 2020 NC 100.tif.

    Растр застроенной поверхности для Новой Каледонии

    Данный слой представляет собой растровый слой застроенной поверхности, покрывающий Новую Каледонию. Он показывает, где находятся постройки (как правило, антропогенные). Темные пикселы - это места без конструкций, а светлые пикселы - места с конструкциями.

    Самый крупный кластер светлых пикселей находится на юго-западе острова, где расположена столица и самый густонаселенный город Новой Каледонии - Нумеа. Места с большим количеством людей имеют больше застроенных поверхностей, что делает растр застроенной поверхности хорошим индикатором плотности населения и урбанизации.

  7. На панели Содержание щелкните правой кнопкой GHS Built 2020 NC 100.tif и выберите Свойства.

    Откроется окно Свойства слоя.

  8. В окне Свойства слоя щёлкните вкладку Источник. Раскройте Информация о растре.

    Раздел Информация о растре в окне Свойства слоя

    В этом разделе представлена важная информация, которую необходимо знать о данных. Размер ячейки X и Размер ячейки Y оба равны 100. Кроме того, в разделе Источник данных, Вертикальные единицы измерения установлены на Метры. Эта информация означает, что разрешение слоя, или размер каждого пиксела, составляет 100 кв. м. При выполнении анализа с растровыми слоями необходимо следить за тем, чтобы не создавались выходные слои с меньшим разрешением, чем для входного слоя.

  9. Закройте панель Свойства слоя. В панели Содержание отключите GHS Built 2020 NC 100.tif.

    Вы изучили два слоя, необходимых для создания демографической сетки. Хотя в данном учебном руководстве рассматривается территория Новой Каледонии, этот рабочий процесс может быть выполнен для любой территории, если у вас есть следующие наборы данных:

    • Шейп-файл (обычно полигональный, но можно использовать и точечный), содержащий данные переписи населения по интересующей территории.
    • Растр застроенной поверхности или объемный растр, соответствующий той же области.
    Примечание:

    На странице загрузки Global Human Settlement Layer (GHSL) можно бесплатно загрузить растр застроенной поверхности практически для любого населенного пункта мира. Объединив этот слой с данными переписи населения по интересующему вас региону, вы можете выполнить эту работу для любой точки мира.

Загрузка инструментов

Далее вы загрузите и установите набор бесплатных инструментов, разработанных Европейской комиссией для применения метода уровня урбанизации.

  1. Перейдите на страницу загрузки инструментов GHSL.

    На этой странице размещены ссылки на скачивание четырех инструментов для определения уровня урбанизации. Инструменты можно загружать по отдельности или в комплексе. В данном учебном руководстве будут использоваться три из четырех инструментов, поэтому вы загрузите весь набор инструментов в совокупности.

    Примечание:

    Перед загрузкой и использованием инструментов рекомендуется ознакомиться с лицензионным соглашением конечного пользователя, ссылка на которое приведена на странице.

  2. В разделе GHS-DEGURBA Toolkit под Select the version and the type of installation and click download (Выберите версию и тип установки и нажмите кнопку загрузки) для Version выберите ArcGIS. Для Installation type (Тип установки) выберите Online.
  3. Щелкните Download GHS_DEGURBA_Toolkit ArcGIS toolbox online (Загрузить набор инструментов GHS_DEGURBA_Toolkit ArcGIS онлайн).
    Примечание:

    Загрузка имеет размер 333 МБ и может занять несколько минут.

  4. После завершения загрузки найдите загруженный файл на своем компьютере. Дважды щелкните GHS_DEGURBA_Toolkit_arcgis_toolbox_installer.

    На экране появится мастер операций, чтобы выполнить все шаги установки.

  5. Следуйте инструкциям мастера операций. Обратите внимание, где будут установлены инструменты, и выполните установку.
    Примечание:

    Установка может занять несколько минут.

  6. Когда установка будет завершена, нажмите Готово.

    Далее вы добавите скачанный набор инструментов в ArcGIS Pro.

  7. В ArcGIS Pro на панели Каталог щелкните правой кнопкой Наборы инструментов и выберите команду Добавить набор инструментов.

    Опция Добавить набор инструментов

  8. В окне Добавить набор инструментов найдите место, куда вы установили инструменты, и откройте папку GHS DEGURBA Toolkit ArcGIS Toolbox. Откройте папку application и выберите GHS_Tools.pyt.

    Набор инструментов GHS_Tools

  9. Щелкните OK. В панели Каталог и разверните Наборы инструментов.

    Инструменты набора перечислены вместе с набором инструментов проекта по умолчанию.

  10. Разверните GHS_Tools.pyt.

    Набор инструментов GHS_Tools с перечисленными четырьмя инструментами

    Набор инструментов содержит четыре инструмента, три из которых вы будете использовать в этом рабочем процессе (вы не будете использовать GHS Population Warp). Инструмент GHS Population To Grid (GHS Численность населения в сетку (GHS-POP2G)) - тот, что вы будете использовать для создания демографической сетки.

  11. На панели инструментов быстрого доступа, щелкните кнопку Сохранить проект, чтобы сохранить проект.

    Кнопка Сохранить проект

Запуск инструмента демографической сетки

Вы запустите инструмент GHS Population To Grid для преобразования данных переписи населения по полигонам и растра застроенной поверхности в демографическую сетку. Эта сетка будет передавать ключевую информацию о распределении людей по изучаемой области.

Когда данные переписи организованы на основе территориальных единиц, таких как коммуны слоя NC 2019 Population, инструмент GHS Population To Grid позволяет объединить данные о численности населения с географическим распределением населения, полученным с помощью растра застроенной поверхности.

Примечание:

Для работы инструментов необходимо наличие MATLAB Runtime 9.9 или более поздней версии. Последнюю версию MATLAB Runtime можно загрузить с сайта MATLAB Compiler. После установки последней версии сохраните проект и перезапустите ArcGIS Pro перед запуском инструмента.

  1. На панели Каталог под GHS_Tools.pyt дважды щелкните на GHS Population To Grid.

    Инструмент откроется на панели Геообработка. Как и в большинстве других инструментов геообработки, необходимо задать параметры, чтобы инструмент работал так, как вам нужно. Сначала вы определите выходную рабочую область, в которой будут сохраняться выходные наборы данных.

  2. Для параметра Выходная рабочая область щёлкните кнопку Обзор.

    Кнопка Обзор

    Вы перейдете в папку проекта по умолчанию и будете использовать ее в качестве выходной рабочей области.

  3. В окне Выходная рабочая область под Проект щелкните Папки. Выберите New_Caledonia_Degree_of_Urbanization.

    Окно Выходная рабочая область с выбранной папкой проекта

  4. Щелкните OK.
  5. Подтвердите, что для Выходная проекция задано World_Mollweide, а Размер выходной ячейки установлен на 1000.

    Выходной проекцией по умолчанию является World_Mollweide - та же проекция, что и в проекте. Эта проекция является равновеликой проекцией, что делает ее идеальной для любых расчетов по площади, поэтому оставим ее без изменений.

    Выходной размер ячейки по умолчанию равен 1000. Исследуя растр застроенной поверхности, вы узнали, что его размер ячейки составляет 100 кв. м. Важно, чтобы размер выходной ячейки был не меньше размера ячейки входного растра, поскольку инструмент не сможет добавить детали, отсутствующие в исходном наборе данных. Поскольку 1000 больше, чем 100, это подходящий размер ячейки. Можно изменить размер ячейки на 100, чтобы он соответствовал входному слою, но это не обязательно. Размер ячейки в 1000 квадратных метров, или 1 квадратный километр, соответствует международным стандартам для демографических сеток.

  6. Убедитесь, что отмечена опция Use population polygons.

    Ваш входной слой численности населения, NC 2019 Population, является полигональным слоем, поэтому данная опция вполне уместна.

    Примечание:

    Если в данных о населении используется точечный слой, то следует отметить опцию Use population points и отключить опцию Use population polygons. При выполнении этого процесса с использованием собственных данных обязательно отметьте наиболее подходящую опцию.

    Далее вы добавите слой полигонов численности населения.

  7. Для Population (polygons) layer щёлкните кнопку Обзор.
  8. В окне Population (polygons) layer, в разделе Проект щелкните Папки. Откройте New_Caledonia_Degree_of_Urbanization, commondata и new_caledonia_degree_of_urbanization1.
  9. Выберите NC_2019_Population.shp.

    Слой NC_2019_Population.shp в окне Слой Population (polygons)

    Примечание:

    Входной слой численности населения должен быть шейп-файлом. Если данные о населении представляют собой класс пространственных объектов файловой базы геоданных, их можно преобразовать в шейп-файл с помощью инструмента геообработки Класс объектов в шейп-файл.

  10. Щелкните OK.

    Вы зададите поле, содержащее данные о населении. Когда вы просматривали таблицу атрибутов, было только одно поле численности населения.

  11. Для Population (polygons) count field выберите populati_1.

    В данном учебном руководстве поле Population (polygons) stepwise group задавать не будем. Этот дополнительный параметр позволяет группировать единицы переписи по более крупным административным границам или другим критериям. Например, в таблице атрибутов слоя населения в одном из полей указывалась провинция каждой коммуны. Вы можете задать это поле для данного параметра, чтобы группировать население по провинциям. Этот параметр полезен для управления большими наборами данных и оптимизации эффективности вычислений.

  12. Для Built-up raster (Растр застройки) выберите GHS Built 2020 NC 100.tif.

    Значения Built-up MINIMUM value and Built-up MAXIMUM value соответствуют минимальному и максимальному значениям растра застроенной поверхности. Убедиться в их правильности можно, сравнив их с минимальным и максимальным значениями для растра застроенной поверхности на панели Содержание.

  13. При необходимости, установите Built-up MINIMUM value на 0 и Built-up MAXIMUM value на 9040.
  14. Убедитесь, что поставлена отметка Multicore.

    Этот параметр регулирует настройки программного обеспечения для повышения эффективности вычислений. Теперь все параметры заданы.

    Параметры для инструмента GHS Population To Grid

  15. Щелкните Запустить.
    Примечание:

    Если инструмент не работает, возможно, у вас не установлена последняя версия MATLAB Runtime. Последнюю версию можно загрузить с сайта MATLAB Compiler. После установки последней версии сохраните проект и перезапустите ArcGIS Pro перед повторным запуском инструмента. Чтобы быстро установить параметры инструмента после перезапуска, перейдите на вкладку Анализ на ленте и нажмите кнопку История. На панели История дважды щелкните GHS Population To Grid, чтобы снова открыть инструмент с теми же параметрами, что и раньше.

    Инструмент запустится. После завершения его работы никакие выходные данные на карту не добавляются. Вы добавите их самостоятельно.

  16. На панели Каталог разверните Папки и разверните New_Caledonia_Degree_of_Urbanization. Щелкните правой кнопкой мыши New_Caledonia_Degree_of_Urbanization и выберите Обновить.

    Папка обновится, показывая новые файлы, которые вы создали с помощью этого инструмента.

  17. Щелкните правой кнопкой мыши GHS-POP2G_1000m.tif и выберите Добавить к текущей карте.

    Опция Добавить к текущей карте

  18. Если появится окно Calculate statistics for GHS-POP2G_1000m.tif, нажмите Да.

    Демографическая сетка будет добавлена на карту.

    Демографическая сетка по умолчанию

Назначение символов для демографической сетки

По умолчанию демографическая сетка показывает немного; заметные различия наблюдаются только в районе Нумеа. Вы назначите символы для демографической сетки, чтобы лучше видеть распределение населения.

  1. На панели Содержание щелкните правой кнопкой GHS-POP2G_1000m.tif и выберите Символы.

    Опция Символы

  2. На панели Символы убедитесь, что для Основные символы установлено Растяжка.
  3. Установите Тип растяжки на Минимум – Максимум.

    Параметр Тип растяжки задан как Минимум – Максимум

  4. Поставьте отметку Редактировать мин/макс значения. Задайте максимальное значение 1500.

    Максимальное значение установлено на 1500

    Затем вы добавите к данным маску, чтобы значения, равные 0, были прозрачными. Таким образом, на карте будут отображаться только те места, где живут люди.

  5. В нижней части панели щелкните вкладку Маска. Поставьте отметку Показать значение фона и убедитесь, что установлено значение 0.

    Параметры вкладки Маска

    Карта будет скорректирована и отобразит данные только там, где живут люди.

    Новая Каледония с обозначением населенных мест

  6. Закройте панель Символы. На карте увеличьте масштаб до населенного места.

    Нумеа на карте

    Каждый пиксел занимает площадь в один квадратный километр. Пикселы светлого цвета имеют большую населенность, а пикселы темного цвета - меньшую. В областях, где нет пикселов, вообще нет людей.

    На приведенном в качестве примера изображении, приближенном до столицы Нумеа, наблюдается большое скопление белых пикселов, что свидетельствует о высокой плотности населения. Такое распределение вполне логично для самого густонаселенного города острова. За пределами города наблюдаются более темные пикселы, что говорит о том, что здесь больше сельской местности. Большинство безлюдных территорий - это горные районы, труднодоступные для проживания людей.

  7. Приблизьтесь к полному экстенту данных.
  8. Сохраните проект.

Используя данные переписи населения и растр застроенной поверхности, вы создали демографическую сетку, которая показывает количество людей, проживающих в единицах стандартной формы и размера. Далее вы будете использовать эту демографическую сетку для определения уровня урбанизации.


Создание сетки уровня урбанизации

На основе демографической сетки вы создадите сетку уровня урбанизации, известную также как геопространственная сетка классификации населенных пунктов. На основе пороговых значений плотности и размера населения сетка уровня урбанизации классифицирует ячейки площадью 1 кв. км в зависимости от типа населенного пункта.

Существует два уровня классификации. Первый уровень содержит только три класса: ячейки сетки городских центров, ячейки сетки городских кластеров и ячейки сетки сельской местности. Второй уровень более детализирован и содержит восемь классов: ячейки сетки городских центров, ячейки сетки плотных городских кластеров, ячейки сетки городских кластеров средней плотности, ячейки сетки пригорода или пригородной зоны, ячейки сетки сельских кластеров, ячейки сетки сельской местности низкой плотности, ячейки сетки сельской местности очень низкой плотности и ячейки сетки водных ресурсов. Вы создадите сетки на обоих уровнях классификации и сравните их.

Запуск инструмента сетки уровня урбанизации

Вы запустите инструмент GHS Degree of Urbanisation Grid (GHS-DUG), используя в качестве исходных данных демографическую сетку и растр застроенной поверхности. Инструмент создаст выходные сетки как на первом, так и на втором уровне классификации уровня урбанизации. Он также создаст таблицы, содержащие статистику, связанную с урбанизацией.

  1. В панели Каталог и разверните Наборы инструментов и GHS_Tools.pyt. Дважды щелкните GHS Degree of Urbanisation Grid (GHS Сетка уровня урбанизации).

    Инструмент GHS Degree of Urbanisation Grid

    Появляется панель Геообработка, с параметрами инструмента. Сначала вы зададите рабочую область вывода, как это было сделано при создании демографической сетки.

  2. Для параметра Output workspace (Выходная рабочая область) щёлкните кнопку Обзор.
  3. В окне Output workspace под Проект щелкните Папки. Выберите New_Caledonia_Degree_of_Urbanization и нажмите OK.

    В качестве входного растра населения задается демографическая сетка.

  4. Для Population raster (Растр населения) выберите GHS-POP2G_1000m.tif.
    Примечание:

    Для данного инструмента входной растр населения должен иметь размер ячейки 1000 м, или 1 км. Он также должен проецироваться в равновеликих проекциях.

    Далее следует убедиться, что инструмент уменьшает фрагментацию городских центров с помощью дополнительного параметра. Это приводит к тому, что инструмент включает территории с высокой концентрацией зданий в число городских, даже если численность населения в них невелика. В некоторых частях городских территорий отсутствуют жилые дома, но имеются промышленные здания или сооружения другого типа; такие места все равно следует считать городскими. Инструмент может учитывать эти участки, используя растр застроенной поверхности.

  5. Поставьте отметку Reduce Urban Centre fragmentation (Уменьшить фрагментацию городских центров).

    Появляется возможность выбора растра застроенной поверхности.

  6. Для Built-up raster (Растр застройки) выберите GHS Built 2020 NC 100.tif.

    Теперь инструмент по-прежнему будет учитывать ячейки с населением менее 1500 человек, но с площадью застройки выше среднего уровня.

    Параметры инструмента GHS Degree of Urbanisation Grid

    В качестве дополнительного входа можно использовать пользовательский слой суши. Слой суши представляет собой непрерывный растр со значениями от 0 (для воды) до 100 (для суши). Версия этого слоя по умолчанию уже доступна в инструменте, но если у вас есть более конкретный или настроенный слой суши, соответствующий интересующей вас территории, вы можете использовать его вместо этого, включив опцию Use custom land layer (Использовать пользовательский слой суши) и задав далее параметр Растр суши.

    По умолчанию включена опция Create output for visualisation (Создать выходные данные для визуализации). Этот параметр создает сетку населенных пунктов, спроецированную в соответствии с заданным авторским кодом в параметре Авторский код выходной системы координат визуализации. При необходимости можно настроить код для создания выходной сетки с использованием проекции, отличной от проекции Мольвейде (мировой), принятой по умолчанию. Эти выходные данные предназначены только для визуализации и не должны использоваться для дальнейшего анализа; все входные слои для инструментов из набора GHS-DEGURBA Toolkit должны быть спроецированы в Мольвейде.

  7. Щелкните Запустить.

    Инструмент запускается и завершает работу успешно.

Изучение результатов работы инструмента

Как и прежде, выходные слои не добавляются на карту автоматически, поэтому вы добавите их.

  1. На панели Каталог под Папки, щелкните правой кнопкой мыши New_Caledonia_Degree_of_Urbanization и выберите Обновить.

    Существует несколько выходных файлов: таблицы, шейп-файлы и растровые файлы.

    Выходные файлы инструмента GHS Degree of Urbanisation Grid

    Многие выходные файлы связаны с определенным классом, например, с плотными городскими кластерами, сельскими кластерами и т.д. Среди файлов есть GHS-DUG_GRID_L1.tif и GHS-DUG_GRID_L2.tif, которые содержат сетку уровня урбанизации как на первом, так и на втором уровне классификации. (В названиях файлов уровень урбанизации сокращен до DUG). Вы исследуете эти файлы первыми.

  2. Щелкните правой кнопкой GHS-DUG_GRID_L1.tif и выберите Добавить к текущей карте. Если появится окно Вычислить статистику для GHS-DUG_GRID_L1.tif, нажмите Да.

    Сетка уровня урбанизации на первом уровне классификации

    Классификация уровня 1 содержит три класса:

    • Класс 1 (зеленый): сельские районы
    • Класс 2 (оранжевый): города и районы средней плотности
    • Класс 3 (красный): крупные города

    Согласно этой классификации, большая часть территории Новой Каледонии является сельской; единственным городским центром является столица - Нумеа, вокруг которой расположено несколько ячеек сетки городских кластеров. Этот уровень классификации может быть улучшен за счет большей детализации, поэтому вы рассмотрите второй уровень классификации.

  3. На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши GHS-DUG_GRID_L1.tif и выберите Удалить.
  4. На панели Каталог щелкните правой кнопкой мыши GHS-DUG_GRID_L2.tif и выберите Добавить к текущей карте. Если появится окно Вычислить статистику для GHS-DUG_GRID_L2.tif, нажмите Да.

    Сетка уровня урбанизации на втором уровне классификации

    Классификация уровня 2 содержит восемь классов:

    • Класс 10 (синий): ячейки сетки водных объектов
    • Класс 11 (светло-зеленый): ячейки сетки сельских районов с очень низкой плотностью
    • Класс 12 (зеленый): ячейки сетки сельских районов с низкой плотностью
    • Класс 13 (темно-зеленый): ячейки сетки сельских районов
    • Класс 21 (желтый): ячейки сетки пригорода или пригородной зоны
    • Класс 22 (коричневый): ячейки сетки городских кластеров средней плотности
    • Класс 23 (темно-коричневый): ячейки сетки плотных городских кластеров
    • Класс 30 (красный): Ячейки сетки городских центров
    Примечание:

    Номер каждого класса отображается на панели Содержание.

    Как и прежде, Нумеа является единственной территорией, классифицируемой как городской центр. Однако этот уровень классификации указывает на наличие нескольких более мелких классов населенных пунктов на всей территории Новой Каледонии.

    Более подробно о статистическом разбиении каждого класса можно узнать из таблицы, которая была создана вместе с другими результатами работы инструмента.

  5. На панели Каталог щелкните правой кнопкой GHS-DUG_L2_stats.xls и выберите Показать в проводнике.

    Опция Показать в проводнике файлов

    Появится окно браузера файлов, в котором будет указано место сохранения выходных файлов.

  6. Если у вас есть Microsoft Excel или другая программа для чтения файлов Microsoft Excel, откройте GHS-DUG_L2_stats.xls.

    Электронная таблица показывает общую численность населения и площадь каждого класса. Он также показывает долю населения, или процент населения в каждом классе (выраженный в виде дроби).

    Таблица статистики для классификации уровня 2

    Примечание:

    Ваша таблица может содержать другие числа.

    Как и ожидалось, в необитаемых водоемах численность населения равна 0, хотя они составляют большую часть общей площади. Около 13,7% населения проживает в ячейках сетки сельских районов с очень низкой плотностью, которые также занимают большую площадь по сравнению с другими населенными районами. Несмотря на то, что площадь ячеек сетки городских центров составляет всего 56 кв. км, в них проживает почти 28% всего населения - больше, чем в любом другом классе.

  7. Закройте таблицу. Сохраните проект в ArcGIS Pro.

Вы использовали свою демографическую сетку для создания сетки уровня урбанизации, что позволило вам проанализировать различные классы населенных пунктов в Новой Каледонии. Далее, с помощью сетки уровня урбанизации вы классифицируете административные единицы Новой Каледонии по типам населенных пунктов.


Классификация административных единиц

Теперь, когда вы создали сетку уровня урбанизации, вы классифицируете территориальные единицы. Ваши начальные демографические данные, NC 2019 Population, содержат границы коммун Новой Каледонии. Используя этот набор данных, вы создадите карту, показывающую преобладающий тип поселения в каждой коммуне. Классификация объединяет географию коммуны с демографической сеткой и сеткой уровня урбанизации для определения типа поселения, в котором проживает большинство людей в каждой коммуне.

Запуск классификатора территориальных единиц

Вы запустите инструмент GHS Degree of Urbanisation - Territorial Unit Classifier (GHS-DU-TUC), используя в качестве входных данных данные переписи населения, демографическую сетку и сетку уровня урбанизации. Этот инструмент может быть использован для любой территориальной единицы, по которой у вас есть данные, будь то перепись населения, административные или статистические регионы.

  1. На панели Каталог под GHS_Tools.pyt дважды щелкните на GHS Degree of Urbanisation - Territorial Unit Classifier (GHS Уровень урбанизации - классификатор территориальных единиц).

    Инструмент GHS Degree of Urbanisation - Territorial Unit Classifier

    Появляется панель Геообработка, с параметрами инструмента. Сначала вы зададите выходную рабочую область.

  2. Для параметра Output workspace (Выходная рабочая область) щёлкните кнопку Обзор.
  3. В окне Output workspace под Проект щелкните Папки. Выберите New_Caledonia_Degree_of_Urbanization и нажмите OK.

    Затем вы выберете набор данных, содержащий территориальные единицы, которые необходимо классифицировать. В этом задании набора данных NC 2019 Population.

  4. Для Territorial Units щелкните кнопку Обзор.
  5. В окне Territorial Units под пунктом Проект щелкните Папки. Дважды щелкните New_Caledonia_Degree_of_Urbanization, commondata и new_caledonia_degree_of_urbanization1.
  6. Выберите NC_2019_Population.shp и щелкните OK.

    Поле Territorial stepwise group (Территориальная пошаговая группа) является необязательным и может использоваться для объединения единиц в кластеры с целью облегчения расчетов. Например, в данных по коммунам есть поле для провинций; это поле можно использовать для классификации провинций. В данном рабочем процессе вас интересует только классификация коммун, так что это поле оставим без изменений.

    Территориальная классификация осуществляется путем определения типа поселения, в котором проживает большинство населения каждой территориальной единицы. По умолчанию инструмент позволяет оценить общую численность населения каждой территориальной единицы с помощью демографической сетки. Для получения более точных результатов можно выбрать поле, содержащее численность населения каждой территориальной единицы. В ваших данных NC 2019 Population поле populati_1 содержит численность населения каждой коммуны.

  7. Для Territorial population count field (Поле подсчета численности населения территории) выберите populati_1.

    Territorial cross tabulation field (Поле Территориальное составление перекрёстных таблиц) является необязательным и позволяет инструменту сравнивать поле классификации населенных пунктов в исходном наборе данных (например, национальную классификацию городских и сельских поселений) с классификацией населенных пунктов в сетке уровня урбанизации. Например, если бы в наборе данных NC 2019 Population уже имелось поле, обозначающее коммуны как сельские или городские, то это поле можно было бы использовать для составления перекрёстных таблиц. Такого поля не существует, так что оставьте этот параметр без изменений.

    Наконец, вы добавите исходные растры населения и уровня урбанизации.

  8. Для Population raster (Растр населения) выберите GHS-POP2G_1000m.tif. Для Degree of Urbanisation raster (Растр уровня урбанизации) выберите GHS-DUG_GRID_L2.tif.
    Примечание:

    При желании можно запустить классификатор территориальных единиц, используя вместо него классификацию уровня 1.

    Параметры инструмента GHS Degree of Urbanisation - Territorial Unit Classifier

  9. Щелкните Запустить.

    Инструмент запускается и завершает работу успешно.

Визуализация результатов

Как и прежде, выходные слои не добавляются на карту автоматически, поэтому вы добавите их.

  1. На панели Каталог под Папки, щелкните правой кнопкой мыши New_Caledonia_Degree_of_Urbanization и выберите Обновить.

    В папке появится несколько новых файлов. Они включают в себя две таблицы со статистикой по классификации, четыре файла слоев с символами классификации и шейп-файл, включающий саму классификацию.

    Выходные файлы классификатора территориальных единиц

  2. Щёлкните правой кнопкой мыши NC_2019_Population_GHS-DU-TUC.shp и выберите Добавить к текущей карте.

    Слой показывает коммуны Новой Каледонии. В настоящее время они не имеют символов, поэтому классификация не видна. Вы будете применять символы, используя файлы слоев, созданные инструментом.

  3. На панели Содержание убедитесь, что выделен слой NC_2019_Population_GHS-DU-TUC.

    Слой классифицированной территориальной единицы, выбранный на панели Содержание

  4. Щелкните на ленте вкладку Векторный слой. В группе Отображение щелкните Импорт .

    Кнопка Импорт

  5. В окне Импорт символов для Слой символов щелкните кнопку Обзор.
  6. В окне Слой символов, в разделе Проект щелкните Папки. Дважды щелкните New_Caledonia_Degree_of_Urbanization.
  7. Выберите GHS-DU-TUC-L2.lyr и щелкните OK.
  8. Нажмите OK.

    Каждая коммуна имеет символы по классификации уровня урбанизации.

    Новая Каледония с классифицированными коммунами

    В Новой Каледонии единственным большим городом является столица Нумеа. Однако есть еще несколько коммун, где большинство населения проживает в деревнях, и одна, где население проживает преимущественно в городах с высокой плотностью. Большинство остальных коммун представляют собой разрозненные сельские районы.

    Вы также изучите статистику классификации, содержащуюся в таблицах, созданных инструментом.

  9. На панели Каталог щелкните правой кнопкой NC_2019_Population_GHS-DU-TUC.xlsx и выберите Показать в проводнике.
  10. У себя в проводнике, если у вас есть Microsoft Excel или программное обеспечение, которое может читать электронные таблицы Excel, откройте NC_2019_Population_GHS-DU-TUC.xlsx.

    В данном файле показана численность населения и доля населения в каждом типе класса поселений для каждой коммуны. Эти данные были использованы для определения классификации уровня урбанизации для каждой коммуны.

  11. Закройте таблицу. У себя в проводнике откройте NC_2019_Population_GHS-DU-TUC_statistics.xlsx.

    Таблица со сводной статистикой

    В этих сводных статистических данных приводится разбивка общей численности населения и процентной доли населения в каждом классе поселений как по классификации уровня 1, так и по классификации уровня 2.

  12. Закройте таблицу. Сохраните проект в ArcGIS Pro.

В этом руководстве пользователя вы классифицировали Новую Каледонию по уровню урбанизации. Уровень урбанизации - это основа стандартизации для классификации населенных пунктов в зависимости от плотности населения и застроенной поверхности. Используя этот метод классификации, вы получаете подробную статистику урбанизации для территории и ее территориальных единиц.

Этот рабочий процесс может быть применен к любому населенному пункту мира, как на региональном, так и на глобальном уровне. Анализируя глобальные данные, ученые заметили, что почти половина населения Земли живет в больших городах. С учетом городских поселений и районов со средней плотностью этот показатель возрастает примерно до 76%.

Метод определения уровня урбанизации является ценным инструментом для мониторинга и отчетности о прогрессе в достижении Целей устойчивого развития. Урбанизация непосредственно влияет на доступ к инфраструктуре, возможностям, товарам и услугам, повышающим благосостояние человека, и в то же время создает дополнительные проблемы, такие как рост загрязнения воздуха и уровня преступности. Используя стандартизированную схему классификации уровней урбанизации, можно сравнить уровень урбанизации в различных регионах и определить районы, где требуются критически важные услуги, исходя из плотности их населения.

Вы можете найти больше учебных пособий в галерее учебных пособий.