Поиск батиметрических сервисов данных
Картографирование морского дна - процесс не новый. Однако средства, которые океанологи используют для измерения и безопасного перехода через неустойчивые воды, улучшаются по мере появления новых технологий. Помимо навигации карты океанического дна также используются в задачах: прокладки подводных коммуникаций, изучения природных ресурсов, строительства ветрогенераторов, а также уточнениях морских границ государств.
В настоящее время есть несколько методов картографирования морского дна и множество форматов для работы с данными батиметрии. Вы начнете с изучения данных, которые доступны в виде веб-сервисов.
Изучения портала океанических данных
Сначала вы поработаете с порталом General Bathymetric Chart of the Ocean (GEBCO). GEBCO собирает и предоставляет доступ к достоверным и общедоступным батиметрическим наборам данных из разных источников, включая государственные и исследовательские организации.
- Перейдите на страницу https://www.gebco.net/ и изучите этот сайт.
Данные с этого сайта можно скачивать, но вместо этого вы будете работать с ними через Web Map Service (WMS). Вы можете просматривать слои WMS в ArcGIS Pro через их URL, так что вашей задачей будет найти нужный URL на этом сайте.
- В верхней части страницы перейдите на вкладку Data & Products. Щелкните GEBCO Web Services.
- Прочитайте страницу Access GEBCO's Web Services. Щелкните ссылку services available.
Примечание:
Если веб-сайт изменился, либо вы не можете найти нужную ссылку, перейдите на https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/.
Появится страница GEBCO WMS. URL в верхней части страницы - это та информация, которая вам нужна для доступа к данным WMS.
- Скопируйте URL: https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/.
Слои WMS позволяют вам получить доступ к данных, не загружая их. Данные существуют в виде растровых изображений карт, которые вы можете просматривать и изучать в ГИС ПО, как слои. Вы можете перепроецировать слои WMS, чтобы можно было сопоставить их с другими слоями карты, но вы не можете их изменять, копировать или использовать их в качестве входных параметров в инструментах анализа . Слои WMS удобны в качестве базовых данных: легче сравнивать другие ГИС-слои и базовой картой, чем эту карту саму по себе, доступную, как слой WMS.
На странице представлена дополнительная информация о WMS.
- Прочтите ее, чтобы узнать, есть ли ограничения на его использование.
Многие наборы данных являются общедоступными только для ряда задач. Например, вам может быть разрешено использовать данные только в образовательных целях, но не в коммерческих. Вам может быть разрешено изучать данные, но не создавать на их основе производные продукты. Обычно требуется подтверждение источника данных.
Вопрос 1: вам разрешено использовать эти данные? Как вы это узнали?
Примечание:
Ответы на вопросы приведены в конце урока.
Вопрос 2: как вы будете ссылаться на данные в своем итоговом проекте?
Сейчас вы нашли URL на WMS и изучили условия его использования. Многие порталы геоданных предоставляют данные в формате WMS.
Просмотр слоя WMS в ArcGIS Pro
Далее вы просмотрите WMS в ArcGIS Pro.
- 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.
- В разделе Пустые шаблоны щелкните Карта.
- В окне Создать новый проект для Имени введите Океан.
- Для Местоположения щелкните кнопку Обзор и выберите местоположение по выбору, например, диск C.
- Оставьте отмеченной опцию Создать новую папку для этого проекта.
Это папка, в которой вы будете хранить все данные и документы, связанные с вашим исследовательским проектом, в том числе проект ArcGIS Pro.
- Нажмите OK.
Откроется ArcGIS Pro, в котором будет показана карта мира. Панели могут быть открыты с любой стороны карты.
- Щелкните вкладку Вид на ленте. В группе Окна щелкните Сбросить панели и выберите Сбросить панели для картографирования (по умолчанию).
Сейчас открыты только панели Содержание и Каталог. Вы будете использовать их обе позднее.
- На ленте щелкните вкладку Карта. В группе Слой щелкните нижнюю часть кнопки Добавить данные и затем Данные из пути.
Откроется окно Добавить данные из пути. Таким способом вы можете добавлять разные типы сервисов данных карты.
- В поле Путь вставьте URL на GEBCO WMS: https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/mapserv?
Появится другое меню.
- В качестве Типа сервиса выберите Веб-сервис WMS OGC.
OGC является аббревиатурой от Open Geospatial Consortium, которая является международной организацией по геопространственным стандартам, разработавшей протокол WMS.
- Щёлкните Добавить.
Появятся новые картографические данные.
- На панели Содержание щелкните стрелку рядом со слоем WMS, чтобы развернуть его. Также разверните его подслой.
Там будет еще 7 подслоев. Слои WMS часто содержат коллекцию связанных карт в виде подслоев.
- Зажав клавишу Ctrl щелкните на метку рядом с любым из подслоев.
Все слои выключатся.
- Включите слой GEBCO Grid colour-shaded for elevation.
Слой появится на карте. Цвета показывают высоты над и под уровнем моря. Темно-синие цвета представляют более глубокие места.
- Отключите GEBCO Grid colour-shaded for elevation и включите GEBCO Grid shaded relief.
Цвета этого слоя будут такими же, но также у него есть текстура в виде отмывки рельефа (картографическая техника для отрисовки высот). Она имитирует, как солнце освещает одни склоны холмов и бросает тень на другие. Это придает карте большую натуралистичность и трехмерное представление.
- Для изучения карты ее можно перемещать и увеличивать масштаб.
В некоторых областях океаническое дно пересекается прямыми линиями, которые выглядят не очень естественно.
- На панели Содержание включите GEBCO_LATEST TID 2 Grid.
На карте показаны пересекающиеся линии. Многие из этих линий соответствуют неестественно выглядящим прямым граням, которые вы видели на предыдущем шаге.
- На панели Содержание разверните подслой GEBCO_LATEST TID 2 Grid.
Появится легенда.
Линии на карте показывают области, где были собраны данные. TID означает Type Identifier и указывает на различные методы сбора данных.
Батиметрические данные доступны для всего мира, они собранные со спутника в низком разрешении. Данные с более высоким разрешением должны быть собраны с использованием методов гидрографической съемки, наиболее распространенными из которых являются многолучевые гидролокационные системы, такие данные доступны только для отдельных областей океана. Прямые ребра, пересекающие дно океана, которые вы видели, — это области, где данные были собраны с помощью многолучевых съемок и других методов, помимо спутниковых.
На этой карте показано, какие огромные океанические территории пока не покрыты данными высокого разрешения, особенно если они находятся вдали от земли.
Примечание:
Подробнее узнать о методах сбора батиметрических данных и охвате картографирования морского дна можно в статье Seafloor Mapping: The Foundation for Healthy Oceans and a Healthy Planet, подготовленной для World Oceans Day by NOAA Ocean Exploration and Research.
Теперь, когда вы посмотрели данные, вы можете оценить, подойдет ли WMS слой для вашего проекта. Подслой GEBCO Grid shaded relief использует яркие цвета и отмывку рельефа, которая позволяет лучше интерпретировать морские глубины. Этот слой отлично подойдет в качестве базового. Подслой GEBCO_Latest TID 2 Grid отлично подойдет позднее для оценки и сравнения методов после выполнения анализа. В нем содержится контекст о том, где батиметрические данные представлены наиболее точно, а где они проинтерполированы.
Изучение базовой карты океанов
Изученные вами данные WMS - это тип сервиса. Сервисы представляют собой данные, которые напрямую поступают на вашу карту. Они принадлежат, управляются и хранятся кем-то другим. Сервисы регулярно обновляются и не занимают места на вашем компьютере. Они также позволяют вам быстро просматривать большие объемы данных.
Одним из наиболее часто используемых типов картографических сервисов являются базовые карты, которые нужны для придания географического контекста в другие данные. Esri предоставляет множество базовых карт, доступ к которым осуществляется напрямую в ПО ArcGIS. У вашей карты уже есть базовая карта, но вы поменяете ее на другую, которая больше подходит для океанографии.
- На панели Содержание сверните подслой GEBCO_Latest TID 2 Grid. Отключите все подслои WMS.
- На ленте щелкните вкладку Карта. В группе Слой щелкните Базовая карта. В галерее Базовая карта щелкните Океаны.
- Для изучения карты ее можно перемещать и увеличивать масштаб.
- Включите подслой GEBCO Grid shaded relief.
Надписи базовой карты все еще видны. Базовая карта состоит из двух слоев: World Ocean Base находится под слоем WMS, а World Ocean Reference, содержит надписи, которые располагаются поверх.
- Выберите слой, расположенный поверх WMS. Щелкните на ленте вкладку Слой WMS. В группе Сравнить щелкните инструмент Спрятать.
- Проведите шторкой по карте, чтобы сравнить слой GEBCO с базовой картой. Изучите несколько территории на севере Атлантического океана.
Вопрос 3: В чем сходства и различия между слоем WMS и базовой картой.
- На ленте щелкните вкладку Карта. В группе Навигация щелкните инструмент Исследовать, чтобы вы могли перемещаться по карте, а не двигать шторку.
- На панели Содержание отключите и сверните слой WMS.
Примечание:
Узнайте, как и почему была создана базовая карта Esri Oceans в статье A Foundation for Ocean GIS.
Большая часть базовой карты Океаны была создана на основе тех же данных GEBCO, которые представлены в слое WMS. Несмотря на то, что в ней дублируются данные, которые у вас уже есть, она будет полезным инструментом для вашего проекта по двум причинам: на ней есть метки для морских объектов, а бледные цвета сделают ее более подходящей в качестве контекста для любых карт, которые вы создаете.
Изучение геоморфологии морского дна
Вы добавите еще один картографический сервис в свой проект: слой, где представлены геоморфологические объекты мировых океанов. Геоморфология стремится понять, почему ландшафты (или, в данном случае, морские ландшафты) формируются такими, какие они есть, и как они меняются со временем. Это наука о топографических (наземных) и батиметрических (океан) объектах. Вы добавите этот слой из ArcGIS Online и изучите его в ArcGIS Pro чтобы получить новую информацию о вашей области изучения.
- На панели Каталог щелкните вкладку Портал и щелкните вкладку Living Atlas.
На этой вкладке результаты поиска отфильтрованы и показывают только данные из ArcGIS Living Atlas of the World, который представляет собой курируемую подборку достоверных карт и геоданных.
- В строке поиска введите World Seafloor Geomorphology и нажмите Enter. В результатах поиска перейдите к World Seafloor Geomorphology.
Метаданные этого элемента появятся во всплывающем окне. Свойство Тип указано как Слой изображений карты.
Слои изображений карты опубликованы как листы изображений. В этом они похожи на слой WMS, который вы видели ранее. Разница в том, что слои WMS основаны на растровых данных, а слои изображений карты - на векторных данных. Вы узнаете о различиях между векторными и растровыми данными позднее в этом уроке.
- В результатах поиска щелкните правой кнопкой мыши World Seafloor Geomorphology и затем Добавить к текущей карте.
Примечание:
Слои World Seafloor Geomorphology доступен через ArcGIS Living Atlas, но он был опубликованGRID Arendal, некоммерческой группой экологических коммуникаций.
Данные появятся на карте. Они полупрозрачны, так что через них видна базовая карта. На ней разными цветами показаны разные батиметрические объекты.
- На панели Содержание отключите слой World Ocean Base чтобы более четко посмотреть цвета карты.
- На ленте щелкните вкладку Карта. В группе Запрос щелкните кнопку Найти .
Появится панель Найти местоположение.
- На панели Найти местоположение в строке поиска введите New England Seamounts и нажмите Enter.
Карта приблизится к линии желтых точек, пересекающих северную Атлантику.
Подводная гора — это вершина или группа подводных вулканических вершин, возвышающихся более чем на 1000 метров над морским дном. Чаще всего они конической формы. На некоторых подводных горах у поверхности есть коралловые атоллы. Подводная гора, возникшая из океана и сформировавшая остров, может подвергнуться эрозии под действием волн и снова погрузиться в воду, превратившись в подводную гору-гайот с плоской вершиной.
- Еще сильнее приблизьтесь к горам Новая Англия. Закройте панель Найти местоположение.
- На панели Содержание разверните слой World Seafloor Geomorphology. Нажмите клавишу Ctrl и щелкните на стрелке рядом с одним из подслоем, чтобы одновременно развернуть все подслои.
Теперь у вас есть легенда, объясняющая цвета на карте. Однако на карте объекты перекрываются, так что если цветов будет много, объекты не всегда будут легко различимы.
- Нажмите клавишу Ctrl и щелкните на одном из слоем, чтобы одновременно выключить их всех.
- Включите обратно подслой Seamounts. Прокрутите вниз список и включите слой Zone.
Подводные горы существуют в зоне Бездны. К западу от подводных гор находится континентальный шельф, окаймленный материковым склоном.
- Включите по очереди остальные подслои, чтобы посмотреть их на карте.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши World Seafloor Geomorphology и затем Посмотреть метаданные.
Появится вид Каталога, где показана дополнительная информация о слое.
- Почитайте о некоторых объектах, которые видны на карте.
Вопрос 4: какие еще объекты находятся в области гор Новой Англии? Изучите географическую закономерность, которая наблюдается на основе этих данных на этой территории.
- Закройте вид Каталог.
- Сверните и отключите слой World Seafloor Geomorphology. Включите слой World Ocean Base.
- На панели инструментов быстрого доступа нажмите кнопку Сохранить.
Примечание:
Почитайте об океанической среде гор Новой Англии в статье Northeast Canyons and Seamounts Marine National Monument.
Слой World Seafloor Geomorphology поможет вам лучше описать, классифицировать и понять изучаемую область. Вы сохраните его в проекте в качестве базового слоя.
Итак, в этом уроке вы изучили разные типы картографических сервисов: данные, которые хранятся где-то в другом месте и доступны через интернет. Далее вы загрузите данные, чтобы вы могли работать с локальной копией, сохраненной на вашем компьютере.
Скачивание батиметрических данных
Скачивание данных дает некоторые преимущества по сравнению с доступом к ним через веб-сервисы: вы можете редактировать эти данные, менять способ их отображения, использовать их для создания новых наборов данных и выполнять анализ. Кроме того, вы исключаете риск изменения или пропажи данных.
Скачивание цифровых моделей рельефа
Вы найдете и скачаете две цифровые модели рельефа (ЦМР) из National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
- Перейдите на сайт https://ngdc.noaa.gov/mgg/bathymetry/relief.html.
National Centers for Environmental Information (NCEI) - это подразделение NOAA, которое управляет одним из самых больших архивов данных об окружающей среде в мире. В эту коллекцию входит множество продуктов на основе батиметрических данных.
- Изучите ссылки на этой странице, чтобы узнать о разных вариантах предложенных данных.
Вопрос 5: какие форматы данных доступны?
Географические данных доступны во множестве разных форматов. Некоторые форматы данных требуют дополнительной обработки перед использованием. Далее вы загрузите некоторые наборы данных с сайта NCEI и добавите их на карту в ArcGIS Pro.
- Вернитесь на главную страницу, прокрутите до NCEI Bathymetric Data Viewer и щелкните Запустить интерактивную карту.
- При необходимости щелкните Redirect now. Либо перейдите сразу на страницу https://www.ncei.noaa.gov/maps/bathymetry/.
Появится Bathymetric Data Viewer. Этот инструмент предлагает визуальный интерфейс для поиска и скачивания батиметрических данных.
- На панели Layers рядом с картой снимите все отметки, кроме DEM Footprints.
- Приблизьтесь на карте к восточному побережью США. Приблизьтесь к устью Чесапикского залива.
- Щелкните на карте внутри прямоугольника Virginia Beach.
- Во всплывающем окне разверните папку NCEI Digital Elevation Models. Щелкните Virginia Beach (1/3 arc-second).
Измерение в 1/3 угловой секунды относится к разрешению данных.
- Щелкните Link to Metadata.
Примечание:
Если вы не сможете открыть метаданные и скачать файл NetCDF с веб-сайта NCEI (описано на следующем шаге), то вы можете скачать и распаковать эту копию файла или найти данные на сайте Data.gov.
Появится новая страница с подробными метаданными для данных по Virginia Beach.
- На вкладке Access рядом с Download Data щелкните Download NetCDF File.
NetCDF - это формат данных, который используется для доступа к массивным научным данных и обычно используется в океанологии.
На скачивание данных потребуется несколько минут. За это время вы скачаете другой набор данных ЦМР.
- Скачайте Atlantic DEM.
Этот слой является поднабором другого набора данных ЦМР из NCEI. Он был обрезан до меньшей области, чтобы обеспечить более быструю загрузку в этом уроке. Метаданные для исходного набора данных находятся по ссылке U.S. Coastal Relief Model Vol.2 – Southeast Atlantic.
- Когда файл Atlantic_DEM.tif будет загружен, переместите его в свою папку Ocean.
Подсказка:
Вы создали папку Ocean ранее в этом уроке, когда создавали проект Ocean в ArcGIS Pro.
Помещать этот файл в конкретную папку не обязательно, но рекомендуется хранить все файлы, связанные с проектом, именно в папке проекта. Это упростит их поиск и добавление на карту в ArcGIS Pro в дальшейшем. В последующих шагах этого урока будет подразумеваться, что этот файл хранится в папке Ocean.
Просмотр цифровой модели рельефа
Оба загруженных вами файла представляют цифровые модели рельефа, а это значит, что они хранят информацию о высотах над или под уровнем моря. При этом они хранятся в двух разных форматах данных: .nc (netCDF) и .tif. Первым вы добавите на карту и изучите файл .tif.
- Откройте свой проект Ocean в ArcGIS Pro. На ленте щелкните вкладку Карта. В группе Слой щёлкните Добавить данные.
- В окне Добавить данные на боковой панели в разделе Проект разверните Папки и щелкните Ocean.
- Щелкните Atlantic_DEM.tif.
- Нажмите OK.
Примечание:
Если появится окно Построить пирамиды для Atlantic_DEM.tif, щелкните Да.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Atlantic_DEM.tif и затем Приблизить к слою.
На карте появятся черно-белые данные, которые покрывают все устье Чесапикского залива и часть континентального склона. На панели Содержание легенда представлена в диапазоне от -2883.1 до 20.
Поскольку это ЦМР, эти числа представляют высоты над и под уровнем моря. Вы изучите свойства слоя, чтобы найти, в каких единицах измерения представлены эти числа.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши Atlantic_DEM.tif и затем Свойства.
- В окне Свойства слоя щёлкните вкладку Источник. При необходимости разверните раздел Источник данных.
В значении Вертикальные единицы измерения указаны метры.
- Закройте окно Свойства слоя.
Легенда говорит, что области белого цвета представляют территории на 20 метров выше уровня моря, а черного цвета - 2883 метров ниже уровня моря.
ЦМР - это очень важные инструменты для понимания прибрежных территорий. Некоторые варианты использования включают моделирование затоплений из-за цунами и подъема уровня моря, управление экосистемами и пространственное морское планирование.
- Перемещайтесь по карте, чтобы изучить данные. Щелкните в любой части данных.
Появится всплывающее окно, в котором будет указано Stretch.Pixel Value. Это количество метров над или под уровнем моря для области, где вы щелкнули.
- Закройте всплывающее окно.
Вопрос 6: Опишите рельеф, который видите в слое Atlantic DEM.
- На панели Содержание включите слой World Seafloor Geomorphology и перетащите его над слоем Atlantic DEM.
- Разверните слой World Seafloor Geomorphology и отключите в нем все подслои, за исключением Canyons.
На ЦМР каньоны выглядят как темно-синие линии, идущие от высоких областей к низким. Многие из этих каньонов, вероятно, были сформированы реками во время последнего ледникового периода, когда уровень моря был существенно ниже, а континентальный шельф был поверхностью земли.
- Приблизьтесь, чтобы изучить каньоны получше.
Слой ЦМР представляет собой растровые данные, это значит, что он создан как сетка, где у каждой ячейки или пиксела свое значение. Слой World Seafloor Geomorphology представляет собой векторные данные, то есть, состоит из геометрических форм (точек, линий или полигонов), которые хранят атрибутивную информацию.
- Сверните слой World Seafloor Geomorphology и отключите его. Щелкните правой кнопкой мыши Atlantic DEM и щелкните Приблизить к слою.
Сравнение цифровых моделей рельефа
Далее вы добавите ЦМР, которые загрузили с NCEI и сравните их со слоем .tif.
- Когда файл virginia_beach_13_mhw_2007.nc будет загружен, переместите его в свою папку Ocean.
- В ArcGIS Pro щелкните на ленте вкладку Карта. В группе Слой щелкните нижнюю половину кнопки Добавить данные. Щелкните Многомерный растровый слой.
Поскольку файлы netCDF могут содержать несколько измерений данных, например, для записи информации за разное время или для разных глубин, вам нужно выбрать, какие именно измерения вы хотите отобразить.
- Для Входного файла щелкните кнопку Обзор. Перейдите к папке Ocean и выберите virginia_beach_13_mhw_2007.nc. Нажмите OK.
В этом файле netCDF только одно измерение: Band 1.
- В таблице Выбрать переменные поставьте отметку рядом с Band1. Убедитесь, что Выходная конфигурация задана как Многомерный растр.
- Нажмите OK.
- На панели Содержание щелкните слой virginia_beach_13_mhw_2007.nc_Band1, чтобы выбрать его. Нажмите на клавиатуреF2, чтобы изменить имя слоя. Введите Virginia Beach DEM и нажмите Enter.
Полная загрузка слоя на карту может занять несколько секунд. Этот слой также является ЦМР. Он использует другую цветовую схему, отличную от других ЦМР, высокие области показаны красным цветом, а низкие - синим. Он покрывает меньшую область по сравнению с другим слоем.
Вы измените цветовую схему , чтобы проще было сравнить две ЦМР.
- На панели Содержание в разделе Virginia Beach DEM, щелкните на легенде правой кнопкой мыши. Щелкните меню цветовой схемы и выберите схему Черно-белый. (Наведите курсор на цветовую схему, чтобы прочитать название.)
Цветовая схема перевернута. Вы перевернете ее в обратную сторону, чтобы высокие области были показаны белым цветом, а низкие - черным.
- Снова щелкните легенду правой кнопкой мыши и щелкните кнопку Обратить цветовую схему. Щелкните за пределами окна цветовой схемы, чтобы подтвердить изменения.
Теперь обе ЦМР используют одну и ту же цветовую схему.
Вопрос 7: В Atlantic DEM нет видимого изменения высот на континентальном шельфе: вся область кажется плоской и белой, даже береговая линия не видна. Почему же ЦМР Virginia Beach показывает для той же область большую разницу в высотах?
Область, которую покрывает слой Virginia Beach DEM уже покрыта другой ЦМР. Однако данные в ней представлены в более высоком разрешении, чем у существующего слоя, это значит, что она содержит больше информации на квадратный километр. Это может быть полезно для тех частей вашего анализа, которые сосредоточены на объектах береговой линии, поэтому вы сохраните этот слой как часть своего проекта.
Вопрос 8: Как вы можете объяснить, что у Virginia Beach DEM более высокое разрешение, чем у Atlantic DEM?
- На панели Содержание включите слой World Seafloor Geomorphology.
Рядом с южной частью ЦМР виден разрыв в каньоне.
Эта область называется Currituck Slide. Это было вызвано массовым подводным затоплением (SMF), произошедшим между 24 и 50 тысячами лет назад. SMF - это подводный оползень, который может быть вызван землетрясениями, слишком большим количеством отложений или просачиванием газа. Известно, что события SMF вызывают цунами, которые в целом редки в Атлантике.
Если обрушится еще один участок континентального склона, как это произошло с оползнем Currituck, это может вызвать локальное цунами на восточном побережье Соединенных Штатов. Хотя события SMF случаются редко, моделирование показывает, что SMF того размера, что и Currituck, в том же производстве будет создаваться такая же высота нагонной волны, что и у штормового нагона от урагана 3 или 4 категории. Высота нагонной волны или затопления цунами — это максимальная высота над уровнем моря, которую цунами достигает при приближении к земле. Батиметрия высокого разрешения и топография береговой линии, такие как в слое Virginia Beach DEM, являются важными инструментами для моделирования угрозы цунами.
Вопрос 9: Как данные о высотах высокого разрешения для океанического дна и поверхности земли могут помочь в защите от цунами?
- На панели инструментов быстрого доступа нажмите кнопку Сохранить.
Примечание:
Подробнее о Currituck Slide прочитайте в статье Potential for large-scale submarine slope failure and tsunami generation along the U.S. mid-Atlantic coast.
В этом уроке вы изучили несколько источников батиметрических данных. Вы получили доступ к данным GEBCO через WMS URL, базовой карте Океаны через галерею базовых карт и геоморфологической карте из ArcGIS Living Atlas через панель Каталог. Вы скачали два набора данных ЦМР, один с портала данных NCEI. И это лишь малая часть источников батиметрических данных, доступных онлайн.
Изучение порталов данных и присутствующих на них наборов данных - это обязательный шаг в любом ГИС-проекте. Поиск подходящих геопространственных данных - это зачастую времязатратный процесс, но выполнение тщательного исследования в начале процесса облегчит остальную часть вашего ГИС-проекта.
Вы можете найти больше уроков в галерее учебных пособий Learn ArcGIS. Для дальнейшего изучения слоя Atlantic DEM, использовавшегося в данном уроке, посмотрите урок Визуализация подводного каньона в 2D и 3D.
Ответы на вопросы
- Вам разрешено использовать эти данные? Как вы это узнали?
Да, эти данные можно использовать. В разделе Data sources and WMS development щелкните ссылку GEBCO Grid или documentation. Обе эти ссылки приведут вас на страницу Gridded Bathymetry Data, где вы можете узнать подробнее о данных, которые использовались для создания WMS. В разделе Terms of use указано, что "GEBCO Grid is placed under the public domain and may be used free of charge." («GEBCO Grid находится в общем доступе и может использоваться бесплатно».) Нажмите на ссылку с информацией об условиях использования и отказе от ответственности, чтобы узнать больше.
- Как вы будете ссылаться на данные в своем итоговом проекте?
Источник данных должен быть подтвержден следующим текстом: Imagery reproduced from the GEBCO_2022 Grid, GEBCO Compilation Group (2022) GEBCO 2022 Grid (doi:10.5285/e0f0bb80-ab44-2739-e053-6c86abc0289c). Эту информацию можно найти на странице GEBCO WMS в разделе Data set acknowledgement.
- В чем сходства и различия между слоем WMS и базовой картой.
Оба слоя содержат отмывку океанического дна, а глубины показаны различными оттенками синего. В слоях WMS цвета глубин более выразительные, что облегчает визуализацию некоторых объектов, таких как Пуэрто-Риканская впадина. Слой базовой карты содержит подписи объектов, например, каньонов, гряд и измерений глубин, это помогает идентифицировать объекты или регионы. Базовая карта является мультимасштабной, это значит, что по мере приближения вам будет доступно больше информации.
- Какие еще объекты находятся в области гор Новой Англии? Изучите географическую закономерность, которая наблюдается на основе этих данных на этой территории.
Ниже приведены несколько примеров видимых закономерностей:
- Каньоны расходятся, как пальцы, от края континентального шельфа.
- Большая часть изучаемой территории покрыта возвышенностью, которая представляет собой толстый наклонный слой отложений, примыкающий к континентальной окраине.
- Подводные горы и большая часть склона совпадают с абразионными берегами. Эти крутые склоны часто перекрывают такие объекты.
- Какие форматы данных доступны?
Это файлы .csv, GeoTiff, netCDF, растровые гриды ESRI ASCII, гриды XYZ, файлы multibeam, CDs и т.д.
- В Atlantic DEM нет видимого изменения высот на континентальном шельфе: вся область кажется плоской и белой, даже береговая линия не видна. Почему же ЦМР Virginia Beach показывает для той же область большую разницу в высотах?
Континентальный склон является наиболее заметным объектом в слое ЦМР Атлантики. Простираясь с севера на юг, он делит изучаемую территорию на две разные области высот. Он пересекается каньонами и склонами. Береговая линия не видна.
- Диапазон высот у Atlantic DEM гораздо больше, чем у Virginia Beach DEM (2,903 метра против 85 метров). Это позволяет отобразить больше деталей и тонких изменений в рельефе в Virginia Beach DEM, в то время как в Atlantic DEM весь цветовой диапазон показывает огромное изменение высот материкового склона.
- Как вы можете объяснить, что у Virginia Beach DEM более высокое разрешение, чем у Atlantic DEM?
Есть два способа определить, у какого слоя разрешение больше:
- Приблизиться к каждой ЦМР, пока не станут видны отдельные пикселы. Обратите внимание на масштаб, который указан под картой. Вы должны приблизиться максимально, пока не станут видны пикселы Virginia Beach DEM. Также вы можете измерить пикселы с помощью инструмента Измерить.
- Щелкните правой кнопкой мыши на каждом слой и затем Свойства слоя. В окне Свойства слоя щёлкните вкладку Источник. Разверните раздел Информация о растре. Обратите внимание, какие значения указаны в параметрах Размер ячейки по X и Размер ячейки по Y: для Atlantic DEM они больше, это говорит о том, что каждый пиксел покрывает большую территорию.
- Как данные о высотах высокого разрешения для океанического дна и поверхности земли могут помочь в защите от цунами?
Цунами ведут себя в соответствии с законами физики, а их время прохождения, скорость (скорость волны) и амплитуда (высота волны) зависят от глубины и конфигурации береговой линии. Форма, направление и сила удара цунами особенно зависят от глубины и ширины морского дна, по которому оно проходит. Характер повреждений, возникающих на суше, будет варьироваться в зависимости от топографии береговой линии.
