绘制马林县森林地图

在本教程中,您需要将美国的县和土地覆被数据添加到 ArcGIS Pro 工程。 然后,您将提取感兴趣区域(马林县)的信息。

创建马林县面

首先,您将创建一个面图层以显示马林县边界。 您将从 ArcGIS Living Atlas of the World 下载美国县数据,并提取马林县的数据。

ArcGIS Living Atlas 是全球权威地理信息的在线集合。 它包含许多即用型数据图层,其中包括您将在本教程中使用的行政边界和土地覆被图层。

  1. 启动 ArcGIS Pro。 如果收到系统提示,请使用您获得许可的 ArcGIS 组织帐户登录。
    注:

    如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织帐户,请参阅软件访问权限选项

    打开 ArcGIS Pro 后,您可以选择创建新工程或打开已存在的工程。 如果您之前创建了一个工程,您将看到一个最近工程列表。

  2. 新建工程下,单击地图

    地图模板

    随即显示新建工程窗口。

  3. 对于名称,键入 Marin County Smoke Detector Analysis。 单击确定

    随即将创建工程。 接下来,您将添加数据。

  4. 单击功能区上的地图选项卡。 在图层组中,单击添加数据按钮。

    “添加数据”按钮

    随即显示添加数据窗口。 可以从多个源添加数据,其中包括 ArcGIS Living Atlas

  5. Portal 下,单击 Living Atlas

    用于添加数据的 Living Atlas 选项

  6. 在搜索框中输入 USA Census Counties,然后按 Enter 键。 在搜索结果列表中,单击 USA Census Counties

    搜索结果中的 USA Counties 图层

  7. 单击确定

    图层随即添加到地图。 它包含美国所有县和同级别单位。 但是,您仅需要一个县的数据。 您会将马林县导出到新要素图层。

  8. 在功能区分析选项卡的地理处理组中,单击工具
    打开“地理处理”窗格。

    将出现地理处理窗格。

  9. 地理处理窗格中,搜索并打开导出要素(转换工具)工具。
    打开“导出要素”工具

    将打开导出要素工具窗格。

  10. 导出要素工具窗格中,设置以下参数:
    • 对于输入要素,选择 dtl_cnty
    • 对于输出名称,输入 Marin_County
    • 展开过滤器部分并输入表达式 County name is equal to Marin County

    “新建表达式”按钮

  11. 单击运行

    工具随即开始运行,新图层将添加到内容窗格中。 您不再需要原始图层,因此可以将其移除。

    提示:

    要移除图层,右键单击图层 (dtl_cnty) 并选择“移除”。

    接下来,您将在地图上缩放至马林县。

  12. 内容窗格中,右键单击 Marin_County,然后选择缩放至图层

    地图随即缩放至马林县。

    地图上的马林县

  13. 快速访问工具栏上单击保存按钮。

    “保存”按钮

创建马林县森林的面

接下来,您需要绘制马林县森林的地图。 您将从 ArcGIS Living Atlas 添加国家土地覆被数据库 (NLCD) 图层,然后使用栅格函数以仅显示森林土地覆被。 然后,您将提取一个表示马林县森林的面图层。

  1. 在功能区地图选项卡的图层组中,单击添加数据按钮。 在添加数据窗口中的门户下,单击 Living Atlas
  2. 搜索 NLCD。 将 USA NLCD Land Cover 图层添加到地图中。

    图层随即添加完毕。 NLCD 由多精度土地特征联盟生成,此联盟由美国联邦机构构成,负责生成全国范围内的土地覆被信息。

  3. 内容窗格中,关闭 Marin_County 图层。

    马林县的土地覆被

    马林县东部海岸有一些发达地区(以红色显示),但县内大部分地区为森林(以绿色显示)。 接下来,您需要仅显示森林覆盖区域。

  4. 在功能区上,单击分析选项卡。 在栅格组中,单击栅格函数按钮。

    栅格函数按钮

    随即显示栅格函数窗格。 栅格函数可将处理操作应用于栅格图层,例如 USA NLCD Land Cover 图层。 这些函数将实时应用这些操作,这意味着不会创建新的数据集,从而节省时间和存储空间。

  5. 栅格函数窗格中,搜索 Remap。 在结果列表中单击 Remap

    搜索结果列表中的 Remap 栅格函数

    栅格图层由像元组成,每个像元都有一个值。 例如,在 USA NLCD Land Cover 图层中,每种土地覆被类型都具有一个唯一数值(可以在图层的元数据中找到该数值)。 森林土地覆被类型的值介于 41 和 44 之间。

    Remap Properties 栅格函数将根据您选择的参数来更改像元值。 您将重新映射 USA NLCD Land Cover 图层,以将所有森林土地覆被值更改为 1,并移除所有非森林土地覆被类型。

  6. Remap Properties 栅格函数中,对于栅格,选择 USA NLCD Land Cover
  7. 在第 1 行中,对于最小值,输入 41;对于最大值,输入 44。 对于输出,输入 1。 选中将不匹配/缺失值更改为 NoData

    Remap Properties 栅格函数的参数

  8. 单击新建图层

    Remap_USA NLCD Land Cover 图层随即添加到地图中。 它将使用白色像元来显示森林覆盖区域。 非森林覆盖区域没有数据,不需要绘制。

    您的感兴趣区域为马林县,因此您需要将数据集裁剪到正确范围。

  9. 栅格函数窗格中,搜索并打开 Clip 栅格函数。 设置以下参数:

    • 对于栅格,选择 Remap_USA NLCD Land Cover
    • 对于裁剪几何/栅格,选择 Marin_County
    • 选中使用输入要素裁剪几何

    Clip 栅格函数的参数

    您还需要更改输出图层名称。

  10. 单击常规选项卡。 对于名称,输入 Marin County Forest

    Clip 栅格函数“常规”选项卡的参数

  11. 单击新建图层

    Marin County Forest_Remap_USA NLCD Land Cover 图层随即添加到地图中。 该图层显示所有黑色的森林覆盖区域像元。 接下来,您需要将栅格图层转换为面图层,以便稍后能够对其进行丰富。

  12. 如有必要,在功能区分析选项卡的地理处理组中,单击工具以打开地理处理窗格。
  13. 地理处理窗格中,搜索并打开栅格转面工具。

    搜索“栅格转面”工具

  14. 栅格转面工具中,设置以下参数:

    • 对于输入栅格,选择 Marin County Forest_Remap_USA_NLCD Land Cover
    • 对于输出面要素,将输出名称更改为 Marin_County_Forests
    • 取消选中简化面

    Raster to Polygon 参数

  15. 单击运行

    Marin_County_Forests 图层随即添加到地图中。 其中显示了马林县土地覆被主要为森林的位置。 但是,其中可能不包括分类为低矮灌木丛或草地的相邻区域,因为其缺少足够的树冠覆被。 您将在森林面周围创建一个小型缓冲区以包含相邻区域。

  16. 地理处理窗格中,单击后退按钮。

    “返回”按钮

  17. 搜索并打开成对缓冲工具。 设置以下参数:

    • 对于输入要素,选择 Marin_County_Forests
    • 对于输出要素类,将输出名称更改为 Marin_County_Forested_Area
    • 对于距离,输入 30 并选择作为单位类型。
    • 对于融合类型,请选择将全部输出要素融合为一个要素

    “缓冲区”工具的参数

  18. 单击运行

    工具随即开始运行,图层将添加到地图中。 您已创建森林面。 接下来,您将移除不再需要的中间图层。

  19. 内容窗格中,移除以下图层:

    • Marin_County_Forests
    • Marin_County
    • Marin County Forest_Remap_USA_NLCD Land Cover
    • Remap_USA NLCD Land Cover
    • USA NLCD Land Cover

    仅保留森林覆盖区域面。

    包含缓冲森林覆盖区域图层的马林县

  20. 保存工程。

您已将县边界和土地覆被的 ArcGIS Living Atlas 数据添加到 ArcGIS Pro 工程。 随后,您提取了马林县中森林覆盖区域的面图层。


绘制烟雾探测器使用情况地图

接下来,您将使用有关具有烟雾探测器家庭的百分比信息来丰富马林县森林覆盖区域的面图层。 马林县主管还希望了解这些家庭在全县的分布位置。 要显示这些位置,您需要创建六边形细分面并对其进行丰富。 同时,经过丰富的图层将为主管提供所需信息,用于为社区创建有针对性的消防教育计划。

丰富森林覆盖区域图层

首先,您将丰富 Marin_County_Forested_Area 图层,以查看全县高风险区域内具有烟雾探测器的家庭的百分比。

  1. 如有必要,请在 ArcGIS Pro 中打开 Marin County Smoke Detector Analysis 工程。
  2. 如有必要,可打开地理处理窗格(或者在工具已打开的情况下,单击后退按钮)。 搜索并打开丰富工具。

    丰富工具将使用 ArcGIS GeoEnrichment Service 来确定面的人口统计信息。 GeoEnrichment Service 可在 130 多个国家/地区使用,其中一些国家/地区包含成千上万的人口统计和消费者行为变量,可将其用于最新的年度估算。

    注:

    丰富工具将消耗分配给您的 ArcGIS 账户的配额。 在本部分中,您将用 4 个字段来丰富 1 个要素,这将花费 0.04 个配额。 在下一部分中,您将使用 4 个变量来丰富 463 个要素,共需消耗 18.63 个配额。 ArcGIS Online 帮助主题了解配额包含有关配额使用情况的详细信息。

  3. 对于输入要素,选择 Marin_County_Forested_Area。 对于输出要素类,将输出名称更改为 Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors

    “丰富”工具的输入和输出参数

    接下来,您需要将人口统计数据源由默认源更改为专门用于美国数据的源。

  4. 单击环境选项卡,然后单击浏览按钮。

    “浏览”按钮

    随即显示 Business Analyst 数据源窗口。

  5. Portal 下,单击 North America。 在美国下,选择 Esri 2023,然后单击确定

    United States Standard 数据源

    数据源随即更新。 接下来,您将选择用于丰富此区域的人口统计变量。

  6. 单击参数选项卡。 对于变量,单击加号按钮。

    加号按钮

    数据浏览器窗口随即显示。

  7. 在搜索框中输入 Smoke Detector,然后按 Enter 键。 在 2023 年家具和电器(市场潜力)下,选中 2023 年家庭拥有的烟雾/火灾报警器
    注:

    人口统计数据将定期更新。 如果条件允许,可随意选择较新的人口统计数据。

    烟雾探测器变量

    数据提供者 Market Potential 如括号中所示。 在本教程结束时,您需要将数据源添加到地图。

    您还需要添加变量,为拥有烟雾探测器或火灾探测器的家庭计数提供背景。 这些变量将包括有关在火灾过程中可能面临特定危险的人员的信息(例如哮喘病患者或老年人)以及家庭总数。

  8. 搜索 Asthma。 在 2023 年健康(市场潜力)下,选中 2023 年用过的哮喘处方药物
  9. 在左侧窗格的美国 (Esri 2023) 下,单击类别。 双击 Age 类别。

    年龄类别

  10. 双击 Age Dependency。 选中 2023 年老年人口
  11. 在左侧窗格中,单击类别。 双击 Households 类别。
  12. 双击家庭总计,然后选中 2023 年总家庭数

    您已选择 4 个变量。 可通过窗口右上角的指示符确认数量。

    变量总数的指示符

  13. 单击确定

    丰富变量

    所有所选变量均已列出。

  14. 地理处理窗格中,单击估算配额

    估算配额

    运行该工具将消耗 0.04 个配额。

  15. 单击运行

    工具随即开始运行,Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors 图层将添加到地图中。 您不再需要原始森林覆盖区域图层。

  16. 内容窗格中,右键单击 Marin_County_Forested_Area 并选择移除

    您将通过打开图层的弹出窗口,来使用人口统计数据丰富图层。

  17. 如有必要,在功能区上,单击地图选项卡导航组中的浏览
  18. 在地图上,单击结果面中的任意位置。

    随即显示一个包含有关面属性信息的弹出窗口,其中包括丰富图层所使用的字段。

    提示:

    可以调整弹出窗口的大小以更好地查看所有字段。

    Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors 图层的弹出窗口

  19. 关闭弹出窗口。
  20. 保存工程。

创建并丰富细分面

您的结果包括马林县森林覆盖区域中所有家庭的人口统计数据。 该信息将有助于为马林县主管提供该地区的整体情况。 但是,森林覆盖区域覆盖该县内的大量空间,并且未指示家庭集中的位置。

要映射数据的空间分布,您将创建细分面。 细分面用于将面划分为较小的几何形状。 您需要将森林覆盖区域面划分为六边形,然后使用相同的人口统计变量对其进行丰富,从而更好地显示家庭所在的位置。

  1. 地理处理窗格中,单击后退按钮。 搜索并打开生成细分面工具。
  2. 在该工具中,设置以下参数:

    • 对于输出要素类名称,输入 Marin_Hexagon_Bins
    • 对于范围,单击图层范围向下箭头,然后选择与图层 Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors 相同
    • 对于大小,输入 2 并选择美国测量平方英里作为测量单位。

    在面上使用丰富工具时,建议的最小大小为 2 平方英里。 面越小,其包含的可靠结果则越少。

    “生成细分面”工具的参数

    注:

    可能会出现一条警告消息,指示不支持将平方英里的面积单位转换为未知单位。 您可以忽略此消息,因为不会对工作流造成影响。

  3. 单击运行

    工具随即开始运行,Marin_Hexagon_Bins 图层将添加到地图中。 该图层包含一个六边形格网,该格网覆盖马林县整个矩形范围。 其中许多六边形与马林县不相交,或包含森林覆盖区域以外的其他区域。 您需要将图层裁剪到森林覆盖区域面的范围。

  4. 地理处理窗格中,单击后退按钮。 搜索并打开成对裁剪工具。
  5. 对于输入要素,选择 Marin_Hexagon_Bins。 对于裁剪要素,选择 Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors
  6. 单击运行

    工具随即开始运行(这可能需要几分钟时间),图层将添加到地图中。

  7. 内容窗格中,右键单击 Marin_Hexagon_Bins 并选择移除
    注:

    图层的默认符号系统是随机的,并且可能与示例图像有所不同。

    具有六边形图格的马林县森林覆盖区域

    接下来,您将使用相同的人口统计变量来丰富六边形。 您无需再次选择变量,仅需访问地理处理历史并使用您之前使用的相同参数来运行丰富工具即可。

  8. 在功能区上,单击分析选项卡。 在地理处理群组中,单击历史按钮。

    地理处理历史按钮

  9. 双击丰富

    地理处理历史记录中的丰富工具

    随即出现地理处理窗格,并显示丰富工具。 首次运行该工具时所选择的所有参数均保持不变。 您仅需更改输入和输出参数即可。 由于这次您将丰富更多要素,因此该工具将消耗更多的配额。

  10. 输入要素更改为 Marin_Hexagon_B_PairwiseClip。 对于输出要素类,将输出名称更改为 Marin_Hexagon_Bins_Enriched

    丰富六边形图格

  11. 单击估算配额,然后单击运行

    此工具会消耗约 9 个配额。 工具随即开始运行,图层将添加到地图中。 您不再需要原始六边形图层。

  12. 内容窗格中,右键单击 Marin_Hexagon_B_PairwiseClip 并选择移除
  13. 保存工程。

符号化结果

您希望与县官员共享您的结果。 您将符号化经过丰富的数据,以使您的发现直观易懂。

  1. 内容窗格中,右键单击 Marin_Hexagon_Bins_Enriched,然后选择符号系统

    随即显示符号系统窗格。 目前,已使用单一颜色对六边形进行了符号化。 您将更改符号系统,从而使没有烟雾探测器的家庭所占百分比较高的六边形为红色或橙色,这些颜色表示危险。

  2. 符号系统窗格的主符号系统中,选择分级色彩。 对于字段,选择 2023 年家庭拥有的烟雾或火灾报警器

    主符号系统和字段参数已更改

    地图上的许多六边形没有居民。 您将使用与其余数据不同的符号来符号化这些六边形。

  3. 单击高级符号系统选项选项卡。

    “高级符号选项”选项卡

  4. 展开数据排除并单击新建表达式按钮。 创建表达式 Where HasData is equal to 0

    排除没有任何数据的六边形的表达式

    该表达式将为没有任何数据的六边形创建一个符号系统类。 接下来,您将调整确实具有数据的六边形的类数目和配色方案。

  5. 单击应用。 单击主符号系统选项卡。

    主符号系统选项卡

  6. 对于,选择 3

    图例随即进行更新。 它共显示 5 个类,其中 4 个类用于具有数据的六边形,1 个类用于没有任何数据的六边形。 图例中的值是具有烟雾探测器家庭的总数。 要显示家庭的百分比,您将通过家庭总数对数据进行归一化。

  7. 主符号系统选项卡中,对于归一化,选择 2023 年总家庭数

    图例随即进行更新。 这些类将显示介于 0 到 1 的值,对应于相应的百分比。 目前,每个类的值范围将由数据中的统计趋势来确定。 您需要将值更改为易于理解的间隔。

  8. 符号系统窗格的选项卡中,对于第一个类,双击上限值列中的单元格,输入 0.5 并按 Enter 键。

    第二行的上限值

  9. 将第二行的上限值更改为 0.75

    您还将更新每个类的标注,以将其表示为百分比。

  10. 将第一个标注更改为低于 50%,将第二个更改为 50% - 75%,将第三个更改为高于 75%,将第四个更改为无居民

    编辑标注

    接下来,您将更改颜色。 首先,您将更改分级色彩的色带。 然后,您将更改排除的类的颜色。

  11. 对于配色方案,展开下拉列表,然后选中显示名称。 然后,选择黄-橙-红(3 类)配色方案。

    黄-橙-红配色方案

    您将对符号进行反向排序,以使最低的百分比(烟雾探测器较少的区域)具有最暗的颜色。

  12. 右键单击 Symbol 列标题并选择反向排序符号

    “反向排序符号”选项

  13. 单击已排除类的第一列中的符号。

    已排除符号

  14. 格式化面符号窗格中,单击属性选项卡。 对于颜色,选择鼠尾草灰色(第 7 列,第 7 行),对于轮廓颜色,选择荷塘绿(第 7 列,第 10 行)。

    已排除类的“颜色”和“轮廓颜色”参数

  15. 单击应用并关闭符号系统窗格。 在内容窗格中,关闭 Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors 图层。

    将在图例和地图上更新没有任何数据的六边形的颜色。

    对六边形进行符号化的马林县

    大多数六边形内都没有居民,或烟雾探测器所有权的百分比介于 50.1% 到 75.0% 之间。 仅少数六边形的烟雾探测器所有权的百分比低于 50%,并且极少数六边形没有烟雾探测器所有权。 没有百分比值为 0 的居民。 但是同时牢记,一些区域没有您排除的数据。 您将查看一些所有权百分比为低于 50% 的六边形,以了解详细信息。

  16. 在地图上,单击任意红色六边形。

    随即显示其弹出窗口。 几乎所有红色六边形的家庭总数极低。 大多数只有一个家庭,并且没有烟感探测器。 尽管无需在地图上解释这种趋势,但存在两个潜在因素可解释六边形图格的家庭计数如此之低的原因。

    第一个因素在于丰富工具使用美国人口普查局的区块中心作为分配变量的基础。 在农村地区,住宅通常比区块点多,因此丰富工具可能会忽略一些住宅。

    第二个因素在于美国人口普查局不会发布少数人以保护其隐私。 某些没有或几乎没有住宅的六边形实际上可能有一些居民,但是该数据无法公开提供。

    由于上述因素,农村地区丰富结果中的较小计数可能不准确。

  17. 关闭弹出窗口。

格式化数据

您将通过隐藏数据中不必要的字段以及引用数据源来完成工作。

  1. 内容窗格中,右键单击 Marin_Hexagon_Bins_Enriched 并选择属性表

    该表包含县官员不感兴趣的多个字段。

  2. 右键单击以下每个字段的标题并选择隐藏字段

    • OBJECTID
    • GRID_ID
    • aggregationMethod
    • ORIGINAL_OID
    • sourceCounty
    • apportionmentConfidence
    • populationToPolygonSizeRating
    • Shape_Length
    • Shape_Area

    包含隐藏字段的属性表

  3. 关闭属性表。 打开 Marin_County_Forest_Area_Smoke_Detectors 图层的属性表并隐藏以下字段:

    • OBJECTID
    • aggregationMethod
    • ORIGINAL_OID
    • sourceCounty
    • apportionmentConfidence
    • populationToPolygonSizeRating
    • Shape_Length
    • Shape_Area

  4. 关闭属性表。

    接下来,您将重命名图层以使其更有意义。

  5. 内容窗格中双击 Marin_Hexagon_Bins_Enriched。 在图层属性窗口的常规选项卡上,将名称更改为 Marin County Forested Area Smoke Detector Adoption Rate,然后单击确定
  6. 打开图层属性窗口,对于 Marin_County_Forested_Area_Smoke_Detectors 图层,将名称更改为 Marin County Total Forested Area Smoke Detector Adoption Rate,然后单击确定

    最后,您将引用由丰富工具所提供变量的数据源。

    提示:

    您可以在 Esri 人口统计文档页面上查找 Esri 服务所使用的所有人口统计数据的源。 要查找特定的数据源,请单击数据选项卡,然后根据数据的地理信息导航到适当的部分。 例如,要查找本教程中使用的数据源,您可以展开美国部分,单击市场潜力,然后滚动到方法。 然后,访问 2023 年 Esri 市场潜力方法声明文档。 列出的数据源为:MRI-Simmons 联合进行的 2022 年 Doublebase® 美国消费者 MRI 调查。

  7. 内容窗格中,右键单击 Marin County Forested Area Smoke Detector Adoption Rate,然后选择属性。 在图层属性窗口的元数据选项卡上,对于显示数据源中的元数据(只读),选择图层具有自己的元数据

    “图层具有自己的元数据”选项

  8. 对于配额,粘贴以下文本:

    Esri 2023 市场潜力数据来自:MRI-Simmons 联合进行的 2022 年 Doublebase® 美国消费者 MRI 调查。

    “配额”文本

  9. 单击确定
  10. 打开 Marin County Total Forested Area Smoke Detector Adoption Rate 图层的图层属性窗口。 在元数据选项卡中,选择图层具有自己的元数据,然后将相同的引用添加到配额框。
  11. 单击确定。 保存工程。

在本教程中,您为马林县的主管提供了有关在该县森林覆盖区域内采用烟雾探测器的住宅的信息。 您使用 ArcGIS ProArcGIS Living Atlas of the WorldArcGIS GeoEnrichment Service 完成了此任务。 您的分析依赖于使用直观符号系统呈现的权威数据,以帮助为县的官员提供信息。

可以通过将您的分析结果共享为 ArcGIS Pro 工程包以供使用。 或者,也可以将其共享为交互式 Web 地图以供官员浏览。

您可以在教程库中找到更多教程。