Трассировка пути загрязняющих веществ при разработке месторождений

Кустарная добыча - это метод добычи полезных ископаемых с использованием базовых технологий, часто с нарушением некоторых или всех применимых законов, правил техники безопасности или экологических нормативов. В некоторых районах Амазонки для добычи золота используются методы кустарной добычи. Этот процесс включает в себя вырубку леса, создание бассейнов, промывку в них отложений, последующее амальгамирование мелких частиц золота из осадка с помощью ртути и сжигание ртути. Этот процесс приводит к вырубке лесов, засорению ручьев и рек, загрязнению ртутью и цианидами. В этом уроке вы, как исследователь из экологической некоммерческой организации, хотите определить, какие районы ниже по течению подвергаются воздействию загрязняющих веществ, которые просачиваются из мест добычи полезных ископаемых в сеть ручьев и рек в бассейне Амазонки.

Чтобы определить места добычи полезных ископаемых, вы будете использовать карту с открытыми данными Amazon Mining Watch, которая создается путем интерпретации спутниковых снимков с использованием машинного обучения. Вы создадите слой Скетч, чтобы добавить точки на некоторых местах добычи полезных ископаемых вблизи рек. И наконец, вы будете использовать инструмент Трассировка вниз по течению, чтобы создать векторный слой, отображающий пути стока. Этот результат можно использовать в презентации для вашей некоммерческой организации о том, как добыча полезных ископаемых влияет на реки в Амазонии.

Последний раз это учебное пособие тестировалось 26 марта 2025 года.

Требования

• Учетная запись организации ArcGIS с ролью Издателя или Администратора

Трассировка пути загрязняющих веществ при разработке месторождений

Просмотр карты

Чтобы определить области, которые могут быть загрязнены стоками от разработки месторождений, сначала откройте карту, на которой показаны возможные места добычи.

1. Перейдите на страницу элемента Трассировка вниз по течению.

   

   Это страница описания элемента для карты с изображением мест добычи полезных ископаемых в Амазонии. С помощью этой карты вы определите место добычи полезных ископаемых и проследите его стоки.

2. На ленте щелкните Войти. Войдите с помощью учетной записи организации ArcGIS.

   

   Примечание:

   Вам необходимо войти в систему, поскольку вы будете создавать данные в своей учетной записи.

3. В верхней части страницы элемента щелкните Открыть во вьюере карт.
   

   Появится карта бассейна Амазонки, на которой красными пятнами отмечены места, определенные алгоритмом машинного обучения Amazon Mining Watch как вероятные места добычи полезных ископаемых. Обратите внимание, что не все объекты являются местами добычи, и не все места добычи обнаружены. Прочитать больше об интерпретации результатов.

   

Приближение к месту добычи

Теперь вы приблизитесь и увидите место добычи полезных ископаемых. На этой карте есть две закладки в местах, где была обнаружена добыча полезных ископаемых. Сейчас вы

1. На панели инструментов Содержание щелкните Закладки.

   

2. На панели Закладки щелкните Место добычи 1.

   

   Карта приблизится к области, помеченной закладкой.

   

   Теперь вы поменяете базовую карту, чтобы просмотреть изображения, относящиеся к этому месту.

3. На панели инструментов Содержание щелкните Базовая карта.
   

   Появится панель Базовая карта. ArcGIS Online включает в себя несколько базовых карт для контекстного сопровождения ваших данных.

4. На панели Базовая карта щелкните Изображения, чтобы переключиться на базовую карту Изображения.

   

   Базовая карта меняется на базовую карту Изображения.

   Место добычи скрыто векторным слоем mine_locations.

5. На панели инструментов Содержание щелкните Слои.

   

   Откроется панель Слои.

6. На панели Слои наведите курсор на слой mine_locations и, когда появится индикатор Видимость, щелкните его, чтобы скрыть слой.

   

   Слой mine_locations скрыт, и вы можете увидеть место добычи на базовой карте Изображения.

   

   На этом участке прослеживается картина вырубки леса, строительства и затопления водоемов, а также различные цвета прудов, обусловленные разной глубиной, уровнем отложений и химическим воздействием. Загрязненная вода и отложения из этих мест могут просочиться в водотоки. В следующем разделе вы сделаете точку в этом месте, которую будете использовать, чтобы проследить путь стока вниз по течению.

Добавить точки для отметки мест

Первый параметр инструмента Трассировка вниз по течению — это точечный объект или объекты, которые показывают, где вы хотите начать трассировку. Эти точки будут использоваться в качестве отправной точки для каждой линии трассировки вниз по течению. Вы можете либо использовать существующий векторный слой, либо нарисовать местоположения на карте.

1. На панели инструментов Настройки щелкните Анализ.

   

2. В панели Анализ щелкните Инструменты.

   

3. На панели Инструменты щелкните окно Поиск.

   

4. В окне Поиск введите трассировка вниз по течению.
5. В результатах поиска щелкните Трассировка вниз по течению.

   

6. В инструменте Трассировка вниз по течению в разделе Входной слой щелкните кнопку Нарисовать входные объекты.

   

   Курсор изменит вид на перекрестие. Теперь вы можете расставить точки в тех местах, где вы хотите провести трассировку.

7. Наведите курсор на один из бассейнов в месте добычи и щелкните, чтобы добавить точку скетча.

   

   Точка отмечена маркером на карте.

   

   Вы добавили точку для обозначения этого места. Далее вы перейдете на другой участок и добавите еще одну точку.

8. На панели инструментов Содержание щелкните Закладки.
9. На панели Закладки щелкните Место добычи 2.

   

   Карта приблизится ко второму месту.

   Теперь вы добавите еще одну точку.

10. Наведите курсор на один из бассейнов в месте добычи и щелкните, чтобы добавить точку скетча.

    

    Вы добавили точки для обозначения двух мест добычи.

Трассировка вниз по течению от этих точек

Вы определили два места добычи и теперь готовы выполнить трассировку вниз по течению, чтобы определить пути, по которым будут двигаться загрязняющие вещества.

1. В окне Входной слой убедитесь, что для параметра Входные точечные объекты отображается значение Трассировка вниз по течению входных точечных объектов скетча (точки), а для параметра Количество объектов указано значение 2.

   

   Далее вы можете выбрать настройки для линии пути вниз по течению. В зависимости от того, как вы собираетесь использовать анализ, вы можете разделить линию на равноудаленные сегменты, выбрать определенное расстояние трассировки и обрезать выходные данные по определенной области. Например, если у вас есть оборудование для контроля качества воды с определенным диапазоном сигнала, вы можете использовать этот диапазон в качестве максимального значения расстояния. Или, если вы хотите проследить только до границы вашего муниципалитета или штата, вы можете выбрать обрезку выходных данных с помощью слоя границ. В этом случае вы хотите отследить весь путь потенциальных загрязняющих веществ при добыче полезных ископаемых, поэтому вы не будете использовать эти настройки.

2. Примите значения по умолчанию для настроек Пути вниз по течению.

   

   Далее вы укажите имя выходного слоя.

3. В разделе Слой результатов для Выходной линейный объект введите Загрязнение реки и свои инициалы.

   

   Вы не можете создать в организации ArcGIS два слоя с одинаковыми именами. Добавление к имени слоя инициалов будет гарантировать, что другие сотрудники вашей организации также смогут выполнить этот урок. После того, как слой будет создан, вы можете переименовать его на карте, чтобы удалить инициалы; это не повлияет на имя исходного слоя данных.

   Некоторые инструменты потребляют кредиты во время работы, но инструмент Трассировка вниз по течению этого не делает, поэтому вам не нужно нажимать кнопку Оценить кредиты.

4. Щелкните Запустить.

   Через несколько секунд появится сообщение об успешном завершении процесса. Ход работы инструмента анализа можно отслеживать на вкладке История. На вкладке История регистрируются все инструменты анализа, которые вы запускали на карте.

   

5. На панели инструментов Содержание щелкните Слои.

   Новый слой Загрязнение реки с вашими инициалами будет добавлен на панель Слои после завершения работы инструмента.

   

6. На панели Слои для слоя Загрязнение реки щелкните кнопку Опции и затем Приблизить к слою.

   

   Карта автоматически изменит масштаб, чтобы отобразились два объекта слоя.

   

7. На карте щелкните один из результатов трассировки.

   

   Во всплывающем окне отображается длина трассировки вниз по течению и ID точки. Столбец Описание показывает, какие данные использовались для создания линии трассировки. Поскольку ваша область интереса находится в Южной Америке, использовался растровый продукт HydroSHEDS 90m. Поле Length Miles показывает длину линии трассировки. Если вы не укажете единицу измерения в инструменте, то при расчете длины по умолчанию будут использоваться единицы, указанные в вашем профиле.

   Подробнее о работе инструмента Трассировка вниз по течению см. в документации к инструменту.

В этом руководстве вы узнали, как использовать инструмент Трассировка вниз по течению для поиска путей, по которым загрязняющие вещества из шахт перемещаются вниз по течению. Используя входные точечные объекты или скетчи, инструмент Трассировка вниз по течению создает размещенный векторный слой с линиями. Эта информация может быть использована в презентации вашей некоммерческой организации.

Вы можете найти больше учебных пособий в галерее учебных пособий.

Авторские права третьих лиц

• Размещенный векторный слой mine_locations основан на наборе данных, созданных в рамках проекта Amazon Mining Watch. Он был импортирован из исходного формата GEOJSON.

  Данные были получены с помощью методов машинного обучения на основе спутниковых снимков Sentinel-2. Более подробно см. в разделе Методология репозитория проекта.

  Данные доступны под лицензией CC BY 4.0. При цитировании публикации ссылайтесь на Earth Genome со ссылкой на репозиторий Gold Mine Detector and Map GitHub.

  Вы можете получить доступ к данным в исходном формате в хранилище mining-detector GitHub.

• National Geographic Style Map источники: Esri, TomTom, Garmin, FAO, NOAA, USGS, пользователи OpenStreetMap и Сообщество пользователей ГИС
• Источники слоев World Hillshade: Esri, Airbus DS, USGS, NGA, NASA, CGIAR, N Robinson, NCEAS, NLS, OS, NMA, Geodatastyrelsen, Rijkswaterstaat, GSA, Geoland, FEMA, Intermap и Сообщество пользователей ГИС
• World Imagery, источники слоев: Esri, Maxar, Earthstar Geographics и Сообщество пользователей ГИС