采集喷泉数据
在分析伯克利喷泉式饮水器的均衡分布之前,您需要了解它们的位置,以及它们是否干净且正常工作。 您可以通过 ArcGIS Field Maps(一个 ArcGIS 应用程序,可供用户使用智能手机或其他移动设备在外业中捕获数据)来获取相关信息。
创建图层
首先,您需要创建一个用于在 ArcGIS Field Maps 中添加喷泉式饮水器的要素图层。 您将在 ArcGIS Online(或 ArcGIS Enterprise)中创建此图层。
- 使用授权用户帐户登录 ArcGIS 组织帐户或 ArcGIS Enterprise。
注:
如果您没有组织帐户,请参阅软件访问权限选项。
- 在功能区中,单击内容。
- 在内容页面上,单击新建项目。
- 在新建项目窗口中,单击要素图层。
随即显示创建要素图层窗口。
- 在选择一个选项以创建要素图层下,确认已选择定义您自己的图层。
- 单击下一步。
系统将提示您指定要素图层的名称和类型。 您可以创建点、线或面要素图层。 喷泉式饮水器最好显示为点。
- 在指定名称和类型下,对于名称,键入 Berkeley Fountains,后跟您的姓名或缩写(例如 Fountains Your Name)。 对于类型,确认已选择点图层。
注:
不能在 ArcGIS 组织中创建同名的两个图层。 可通过向图层名称添加您的姓名首字母以确保组织中的其他人也可以完成本教程。 在创建图层后,可以在地图中对其进行重命名以移除您的姓名首字母,这不会影响基础数据图层的名称。
您也可以启用其他选项,包括 GPS 元数据字段和 Z 值 (3D)。 您不需要这些选项,因此会保留其未选中状态。
- 单击下一步。
将显示新建项目窗口。 您将为新图层添加元数据,例如其搜索标签和说明。
- 对于标签,输入 Fountains,然后按 Enter 键。 对于摘要,输入 A layer to collect the locations and conditions of drinking fountains in Berkeley, California。
- 单击保存。
这样便创建了要素图层。 随即将显示其详细信息页面,其中包含元数据和其他信息。
配置字段
您已经创建了此图层,但您仍然需要创建一种方法来追踪喷泉式饮水器是否干净且正常工作。 接下来,您将配置此图层的字段。 这些字段可以包含有关要素的其他信息。 您需要创建两个字段:一个用于追踪喷泉式饮水器是否正常工作,另一个用于追踪喷泉式饮水器是干净的还是污浊的。
- 在项目详细信息页面上,单击数据选项卡。 单击字段。
随即显示此图层的字段列表。 默认情况下,此图层已有多个字段。 其中一个字段是用于 ID,而另一个字段用于存储照片和文件。
- 单击添加按钮。
随即显示添加字段窗口。
- 对于字段名称,输入 Functioning。 对于显示名称,输入 Functioning。
您无需更改此字段的类型或为其指定默认值。 您将通过不允许空值或 null 值来确保用户不会将此字段留空。
- 取消选中允许空值。
- 单击添加新字段。
Functioning 字段即会添加到列表中。 接下来,您将添加一个字段以追踪喷泉式饮水器是干净的还是污浊的。
- 单击添加按钮。 在添加字段窗口中,对于字段名称和显示名称,同时输入 Condition。
- 取消选中允许空值,然后单击添加新字段。
Condition 字段即会添加到列表中。 现在,您已创建了两个字段,之后您将创建一个可供用户针对每个字段选择的可能选项列表。 对于 Functioning 字段,您需要确保响应为是还是否。
- 在字段列表中的显示名称下,单击 Functioning。
随即显示有关此字段的信息。
- 单击创建列表.
- 对于标注,输入 Yes。 对于代码,输入 Yes。
- 单击添加。 在新列表值中,对于标注和代码,输入 No。
- 单击保存。
在这些列表值中,对于 Functioning 字段,用户将只能回答是或否。 对于 Condition 字段,您需要创建列表值,以使用户只能回答喷泉式饮水器是清澈的还是污浊的。
- 在字段列表中,单击 Condition。 单击创建列表.
- 创建一个列表值,并将其标注和代码设为 Clean。 单击添加,创建一个列表值,并将其标注和代码设为 Dirty。
- 单击保存。
向地图添加图层
您的地图即已完成。 之后,您会将其添加到地图并与群组共享此地图。 群组成员将能够在 ArcGIS Field Maps 中访问此地图。
- 在功能区上,单击概览选项卡。
- 单击在 Map Viewer 中打开。
该图层随即添加到新地图。 此图层当前没有数据,因此地图上不会显示任何要素。 不过没关系;之后,您可以使用 ArcGIS Field Maps 添加要素。
- 在地图上,单击搜索按钮。
- 在搜索窗口中,键入 Berkeley, California,然后按 Enter 键。
您导航到旧金山附近的伯克利市。
- 关闭搜索结果弹出窗口。
- 在内容(深色)工具栏上,单击保存并打开,然后选择另存为。
- 在保存地图窗口中,设置以下参数:
- 对于标题,输入 Berkeley Fountains。
- 对于标签,输入 Drinking Fountains,然后按 Enter 键。
- 对于摘要,输入 This map contains public drinking fountains in Berkeley, California。
- 单击保存。
地图即保存完毕。 接下来,您需要共享此地图。 要在 ArcGIS Field Maps 中访问地图,此地图必须是您创建的地图或与您所属的群组共享的地图。
考虑到本教程的目的,您已创建此地图,因此您可以在 ArcGIS Field Maps 中访问此地图。 但在实际场景中,可能有多位采集数据的用户需要访问您的地图。 要与其他用户共享地图,您需要创建一个群组。
注:
在实际场景中,您的组织或教师可能已创建一个群组来共享数据。 在这种情况下,您可以跳过用于创建新群组的步骤,并与已创建的群组共享您的内容。 如果您是此群组的成员,您将只能与此群组共享内容。
- 在地图标题旁边的功能区上,单击选项按钮并选择群组。
随即显示群组列表。 其中包含您创建的群组和已加入的群组。
- 单击创建群组。
随即显示创建群组窗口。
- 在群组概述下,设置以下参数:
- 对于名称,输入 Berkeley Fountains。
- 对于摘要,输入 A group for collecting the locations and conditions of public drinking fountains in Berkeley, California。
- 对于标签,输入 Drinking Fountains,然后按 Enter 键。
您还可以限制谁可以查看此群组。
- 在群组成员资格下方,对于谁可以查看此群组,请选择仅群组成员。
选择此选项会限制可以加入此群组的用户。 只有在您邀请的情况下,用户才能成为群组成员。
- 单击保存。
随即创建此群组,并显示此群组的详细信息页面。 在此页面上,您可以编辑此群组的说明、缩略图和其他元数据。 您也可以邀请用户。
接下来,您需要与此群组共享地图。
- 在尚无项目下,单击查看我的内容。
随即显示您的内容页面。 其中包含您保存在您账户中的所有内容,包括地图和图层。
- 在内容列表中,查看您的 Berkeley Fountains 地图和 Berkeley Fountains 要素图层。
注:
除非您另行指定,否则地图和图层都保存在默认文件夹中。 如果您找不到地图和图层,则可以使用搜索框进行搜索。
- 单击共享。
- 在共享窗口中的设置群组共享下方,单击编辑群组共享。
- 选中 Berkeley Fountains 群组并单击确定。
- 单击保存。
现在,即可与此群组共享地图和图层。 此群组的成员可以使用 ArcGIS Field Maps 访问此地图。
在移动设备上采集数据
接下来,您需要使用 ArcGIS Field Maps 采集一份虚构的喷泉式饮水器记录。
- 在 Android 或 iOS 移动设备上打开 ArcGIS Field Maps。
注:
如果您没有 ArcGIS Field Maps,可以从 App Store 或 Google Play 将其作为移动应用程序免费下载。
- 单击使用 ArcGIS Online 登录或使用 ArcGIS Enterprise 登录。 使用您的 ArcGIS 账户凭据进行登录。
登录后,随即显示地图列表。 其中列出包含您有权访问的可编辑数据的所有 web 地图。
注:
您的界面可能与示例图像有所不同,具体取决于您用于访问 Field Maps 的设备。
- 点击 Berkeley Fountains 地图图标。
- 如果您收到一则通知,要求您允许 ArcGIS Field Maps 访问您的位置,请单击允许。
此地图随即打开并显示您当前的位置。 此位置可能不是加利福尼亚州伯克利(在示例图像中,位置是位于加利福尼亚州雷德兰兹的 Esri 总部)。
因为您要采集的喷泉式饮水器是虚构的,而您的目标只是测试所有内容是否设置正确,所以添加要素的位置并不重要。 在实际场景中,用户会在城市中四处奔走,并在他们找到喷泉式饮水器的位置添加要素。
- 在地图上,点击添加按钮。
随即显示 Fountains 表单。 如果手机的 GPS 精度足够,则您的位置将用作新喷泉式饮水器要素的位置。 (您可以通过拖动地图上的点来更改位置。)
注:
如果手机的 GPS 精度较低且未使用您的位置,请点击添加点,然后单击使用较差位置。 您还可以在 GPS 定位手机以外的位置来采集数据。 单击搜索按钮(放大镜)并输入地址。 单击正确的搜索结果以导航到此地址的位置,然后单击在此采集。
Fountains 表单中包含新喷泉式饮水器要素的经纬度、用于更新要素位置的选项,以及用于拍摄喷泉式饮水器照片或附加含详细信息的文件的选项。 您还可以为之前创建的字段添加信息。 创建这些字段时,不允许使用空值,因此这两个字段均为必填字段。
- 在表单中,点击条件。 (您可能需要向上滚动。)选择 Dirty。
- 在表单中,点击运行。 选择 Yes。
- 如有必要,点击拍照,然后拍摄附近的任意对象。
注:
可能需要授予移动设备的相机 Field Maps 访问权限。 点击确定进行授权。
- 点击提交。
已采集喷泉式饮水器的数据。 您需要查看原始 Web 地图来确认已向其中添加喷泉式饮水器要素。
- 在您计算机的内容页面上,单击 Berkeley Fountains Web 地图。 在详细信息页面,单击在地图查看器中打开。
注:
如果打开地图窗口随即出现,其中指示当前地图具有未保存的更改,请单击是,打开该地图。
Map Viewer 将打开至伯克利市。
- 在此 web 地图上,导航到已添加喷泉式饮水器点的位置。
注:
它可能不会出现在地图的默认范围中,具体取决于您已添加该点的位置。 要快速导航,您可以在搜索栏中搜索此位置。
喷泉式饮水器点显示为红色圆圈。
- 单击该喷泉式饮水器点。
喷泉式饮水器的弹出窗口随即打开。 其中包含您为 Functioning 和 Condition 字段选择的值。 这些值也会显示在图层的属性表中。
您已确认图层功能正常。 您将删除虚构的点,以免干扰后续分析。
- 在弹出窗口中,单击编辑。
- 在编辑要素窗格中,单击删除。 在被询问是否确认时,请单击删除。
该点已被删除。
- 使用搜索按钮导航回加利福尼亚州的伯克利市。 保存地图
您创建了一个图层来采集加利福尼亚州伯克利的喷泉式饮水器信息。 您还添加了一些必填字段来追踪喷泉式饮水器的状况,并将此图层添加到新的 Web 地图中。 在 Field Maps 中,您添加了一个虚构的喷泉式饮水器来测试您所创建图层的功能。
在实际场景中,用户会使用您创建的图层来采集整个城市中实际喷泉式饮水器的信息。 接下来,您将使用这些用户采集的结果来确定喷泉式饮水器(以及更广泛地来说,对洁净饮用水的使用)在整个城市中的分布是否均衡。
分析喷泉式饮水器分布
之前,您采集了有关加利福尼亚州伯克利公共喷泉式饮水器的位置及其状况的信息。 接下来,您将分析喷泉式饮水器的分布情况。 特别是,您需要确定喷泉式饮水器的分布是否均衡。
环境正义这一概念意味着,无论家庭收入或种族等人口因素如何,资源(公园、喷泉式饮水器、消防站)和负担(焚化炉、污水处理厂、垃圾填埋场)的分布都应该均衡。
您需要回答以下问题:伯克利喷泉式饮水器的位置及其状况是否属于环境正义问题? 一些人口普查区域所拥有的污浊喷泉式饮水器是否比其他地区多? 污浊喷泉式饮水器数量的差异是否与人口普查区域的社会脆弱性有关?
添加人口统计和喷泉式饮水器数据
要进行分析,您需要获得有关伯克利人口统计和喷泉式饮水器的数据。 虽然您之前创建了一个图层来采集喷泉式饮水器信息,但如果没有实际的实地考察,您将无法获得完整的伯克利喷泉式饮水器数据集。 在本练习中,您将添加由加州大学伯克利分校的学生采集的喷泉式饮水器数据。
首先,您需要添加显示伯克利周边地区社会脆弱性的人口统计数据。 您将从 ArcGIS Living Atlas of the World(Esri 的权威数据集)添加此数据。
- 在图层窗格中,单击添加。
- 在添加图层窗格中,单击我的内容,然后选择 Living Atlas。
- 在搜索栏中,键入 CDC/ATSDR Social Vulnerability Index。
美国疾病控制和预防中心 (CDC) 是美国政府的健康保护机构。 其社会脆弱性指数 (SVI) 用来衡量社区抵御灾害或健康危害的能力。 这一指数以美国人口普查局采集的人口统计变量为基础。 阅读有关 SVI 的详细信息。
- 在搜索结果中,对于由美国疾病预防控制中心提供的 CDC/ATSDR Social Vulnerability Index 2020 USA,单击添加。
图层随即添加到地图。 深蓝色人口普查区域的 SVI 最高,而黄色人口普查区域的 SVI 最低。 此数据集涵盖了整个美国,但您仅对伯克利感兴趣。
提示:
要检查图层的图例,请在图层窗格中单击其名称。 或者,在内容工具栏上,单击图例。
接下来,您需要添加一个显示伯克利城市边界的图层。 该图层由 Learn ArcGIS 管理员帐户拥有。
- 在添加图层窗格中,选择 ArcGIS Online。
- 清除现有搜索文本,然后键入 Berkeley City Limits owner:Learn_ArcGIS。
- 对于 Berkeley City Limits 图层,单击添加。
图层随即添加到地图。 接下来,您需要添加两个喷泉式饮水器图层。 一个喷泉式饮水器图层包含在伯克利采集的所有污浊喷泉式饮水器数据,而另一个则仅包含清澈喷泉式饮水器。
- 将现有搜索文本替换为 Berkeley Fountains owner:Learn_ArcGIS。
- 添加 Berkeley Fountains (Clean) 和 Berkeley Fountains (Dirty) 图层。
在地图上,红色喷泉式饮水器表示清澈喷泉式饮水器,而蓝色喷泉式饮水器表示污浊、散乱或锈蚀的喷泉式饮水器。 清澈喷泉式饮水器是否主要分布在 SVI 较低的人口普查区域? 污浊喷泉式饮水器是否主要分布在 SVI 较高的人口普查区域? 除非进行分析,否则很难得出结论。
- 在添加图层窗格中,单击返回按钮。
- 保存地图。
确定喷泉式饮水器的分布是否均衡
接下来,您将分析喷泉式饮水器的分布模式。 您需要回答喷泉式饮水器位置或状况与社区的社会脆弱性状态之间是否存在联系的问题。 特别是,您需要计算清澈喷泉式饮水器与污浊喷泉式饮水器的密度,并将此密度与 SVI 图层进行比较。
- 在图层面板中,单击 Berkeley Fountains (Clean) 图层,将其选中。
- 在设置(浅色)工具栏中,单击分析。
- 在分析窗格中,单击工具。
- 在搜索栏中,键入 Calculate Density。 在结果列表中,单击具有工具图标的计算密度结果。
计算密度工具随即打开。 此工具会创建一个图层来显示给定区域中点要素(例如喷泉式饮水器图层)的密度。
- 在输入图层下,对于输入点或线要素,单击图层并选择 Berkeley Fountains (Clean)。
您需要限制此工具所创建的图层范围,以使其不会超出伯克利城市边界。
- 展开可选图层。 对于裁剪输出结果,单击图层,然后选择 Berkeley City Limits。
您还可以更改对密度进行分类所用的方法。 默认情况下,结果图层将显示 10 个不同类的密度,每个类都将包含相等的值间隔。 对于相对较小的数据集,十个类可能过多。
- 在密度分析设置中,对于类别数量,选择 4。
- 在结果图层下,对于输出面名称,键入 Berkeley Fountains Clean Density,并添加您的姓名或缩写。
- 单击运行。
几秒钟之后,新图层即会创建并添加到地图中。 深紫色区域中清澈喷泉式饮水器的密度较高。
从密度最高的区域来看,清澈喷泉式饮水器的位置似乎与人口普查区域的社会脆弱性状态无关。 在具有较高 SVI(深蓝色人口普查区域)和具有较低 SVI(浅绿色或浅黄色人口普查区域)的邻近地区中都可以找到清澈喷泉式饮水器。
最西端人口普查区块中清澈喷泉式饮水器的分布密度较高,这可能是由于其位于伯克利码头 (Berkeley Marina),而这里是一个旅游休闲区。 虽然您的分析并未表明清澈喷泉式饮水器的分布不均衡,但它仍然凸显出缺乏清澈喷泉式饮水器的区域。
接下来,您将重复对污浊喷泉式饮水器的密度分析。
- 在图层面板中,将鼠标指向您的 Berkeley Fountains Clean Density 图层,并单击可见性按钮。
新图层将隐藏在地图上。
- 在计算密度窗格中,对于输入点或线要素,请选择 Berkeley Fountains (Dirty)。
- 确认剪裁输出结果设置为 Berkeley City Limits。
- 确认类别数量设置为 4。
- 对于结果图层名称,键入 Berkeley Fountains Dirty Density,并添加您的姓名或缩写。 单击运行。
几秒钟之后,新图层即会添加到地图中。
有两个区域的污浊喷泉式饮水器分布较高。 第一个是位于伯克利码头,这可能会影响旅游业而不是居住条件。 第二个是位于城市中心,这里连接着四个普查区块,所涉 SVI 范围宽泛。
与清澈喷泉式饮水器一样,喷泉式饮水器的状况似乎与该地区的社会脆弱性不相对应。 但是,这并不意味着您的分析没有价值。 通过确定污浊喷泉式饮水器分布密度最高的区域,您可以精准确定城市中的哪些位置可以以改善喷泉式饮水器状况为目标。
- 保存地图。
在本教程中,您创建了一个可编辑的要素图层,用户可以在 Field Maps 中使用此图层来采集加利福尼亚州伯克利的喷泉式饮水器信息。 然后,您分析了喷泉式饮水器的状况,并将所得结果与该地区的社会脆弱性进行了比较。
您的结果指出了可清理喷泉式饮水器或可增设更多喷泉式饮水器的区域,这可以提高喷泉式饮水器使用的公平性。
您可以在教程库中找到更多教程。