浏览数据
首先,您将探索地图以熟悉研究区域。 然后,您将了解更多关于氮的信息并调查荷兰氮氧化物的模式。
熟悉研究区域
本教程的研究区域是荷兰,一个与德国和比利时相邻的欧洲国家。 荷兰的大部分景观是圩田,或从海中开垦并受堤坝保护的低洼地。 还有许多宽阔的田地,有牛、羊和庄稼。 农业是荷兰的主要收入来源之一。 该国还以其水资源管理而闻名,其大部分土地都在海平面以下。
您将打开一个包含荷兰卫星影像的 web 应用程序,并回答有关该地区的一些问题。
- 打开 Satellite View of the Netherlands web 应用程序。
该应用程序包含一张以荷兰为中心的地图。 您将使用书签放大到感兴趣区域。
- 单击打开书签按钮。
- 在书签列表中,选择 The Netherlands。
地图随即放大到荷兰。
- 使用鼠标或应用程序中的导航按钮在全国范围内进行平移和缩放。
地图包括标注为 Veluwe 的区域。 接下来,您将探索该区域。
- 在书签列表中,选择 The Veluwe。
地图随即缩放至该区域。
请根据卫星影像回答以下问题:
- 问题 1:您认为费吕沃属于哪种景观? 农业、森林还是城市?
- 问题 2:为什么您认为这个区域对于本教程关于氮的环境影响非常重要?
本教程的末尾列出了此问题可能的答案。
- 关闭 Satellite View of the Netherlands web 应用程序。
调查氮氧化物数据
现在您已经探索了研究区域,您将进一步了解本教程的重点:氮。
氮本身并不是有害元素。 事实上,它约占我们周围空气的 78%。 但是,氮可以与氧形成连接,从而产生氮氧化物 (NOX) 和一氧化二氮 (N2O) 以及氢气,从而产生氨 (NH3)。 如果存在大量这些组合,将对环境产生危害。
这些连接有不同的来源。 氮氧化物主要来自工业和交通。 氨主要来自动物粪便和农业。
氮污染在荷兰是一个敏感话题,荷兰的氮平衡水平极高。 2022 年 6 月,荷兰政治家们制定了一项计划,到 2030 年将靠近脆弱自然地区的氮污染减少多达 70%。 荷兰农业部门将受到这些计划的最严重打击,农民和公众对此表示抗议。
接下来,您将探索显示荷兰氮氧化物浓度的 web 应用程序。
- 打开 Nitrogen Oxide in the Netherlands 2020 web 应用程序。
此应用程序中的地图显示了 2020 年整个荷兰的氮氧化物水平。 深红色区域是氮氧化物含量较高的地方。
最大的深红色区域位于该国西南部,环绕着鹿特丹港。 鹿特丹是欧洲最大的海港。
- 单击打开书签按钮并选择 Port of Rotterdam。
地图随即缩放至鹿特丹。
- 问题 3:为什么您认为鹿特丹港附近地区的氮氧化物含量如此之高?
- 在书签列表中,选择 The Netherlands。
地图随即缩小以显示整个国家。
- 问题 4:在全国范围内看到的氮氧化物的分布模式如何?
- 关闭 Nitrogen Oxide in the Netherlands web 应用程序。
比较氨水平随时间的变化
现在,您已探索了氮氧化物的分布模式,您将关注另一种对环境具有破坏性影响的氮化合物,即氨。 具体而言,您将比较 2012 年和 2020 年荷兰的氨浓度,查看其是否随时间发生了任何变化。
- 打开 Ammonia in the Netherlands 2012–2020 web 应用程序。
此 Web 应用程序显示了荷兰的氨数据。 与氮氧化物应用程序一样,深红色区域表示浓度较高。 还显示了费吕沃的边界。
该应用程序还包含一个滑块。 您可以使用滑块在 2012 年和 2020 年的数据之间滑动。 默认情况下,将显示 2012 年的数据。
- 问题 5:仅查看 2012 年的数据,您对费吕沃的氨浓度有何看法?
- 问题 6:还有哪些其他区域(如果有)脱颖而出? 这是为什么?
- 将滑块拖动到地图右侧。
现在,显示了 2020 年的氨数据。
- 来回拖动滑块以比较 2012 年和 2020 年的氨浓度。
- 问题 7:2012 年和 2020 年之间的氨浓度是如何变化的?
- 单击打开书签按钮并选择 The Veluwe。 使用滑块比较 2012 年和 2020 年之间费吕沃的氨浓度。
- 问题 8:这段时间费吕沃发生了什么变化(如果有的话)?
- 关闭 Ammonia in the Netherlands 2012–2020 web 应用程序。
评估环境影响
到目前为止,您已经调查了荷兰的氮化合物浓度。 但是这些浓度对自然环境造成哪些影响? 接下来您将回答这个问题。
氮对植物生长至关重要,通常用于肥料。 但是,过多的氮会造成伤害。 一些植物(例如野花)在氮含量较低的土壤中生长最好。 在森林中,如果土壤中的氮含量过多,可能造成树苗死亡。 同时,在富含氮的土壤中茁壮成长的植物(例如草和荨麻),可能过度生长并阻止其他类型的植物生长,从而导致生物多样性丧失。
某些动物物种也会受到氮污染的伤害。 土壤中过多的氮会导致白垩减少,许多鸟类需要白垩来保持骨骼和蛋的健康。 在氮含量高的区域,鸟类会发育出容易折断的易碎骨骼,并产下蛋壳过于脆弱的蛋。
在本部分中,您将关注氮污染对灰蝶 (Hipparchia semele) 的影响。 灰蝶幼虫依赖某些类型的植物,这些植物会因环境中的氮含量过高而减少。 如果食物减少,蝴蝶也将随之减少。 您将调查一个 web 应用程序,该应用程序显示了整个荷兰灰蝶出现的次数,并将其与氨浓度进行了比较。
- 打开 Grayling Butterfly Occupancy and Ammonia in the Netherlands web 应用程序。
此地图显示了 2012 年和 2020 年的氨水平,其中提供了用于进行比较的滑块。 它还包括一个新图层,显示了 2012 年至 2020 年间灰蝶出现几率的变化。 该图层在地图上显示为一系列小方块。 棕色方块表示两年之间蝴蝶减少,而绿色方块则表示增加。 白色方块表示没有变化。
在地图的全图范围内,很难看到单个方块。 此外,方块仅涵盖发现灰蝶的地方。 方块最集中的地方之一是自然野生动物栖息地费吕沃。 您将放大到费吕沃。
- 单击打开书签按钮并选择 The Veluwe。
提示:
要查看特定方块的变化比率,请单击该方块以查看其弹出窗口。
- 问题 9:在费吕沃,灰蝶栖息比率是增加还是减少? 您看到了什么模式?
- 在地图上平移和缩放以探索整个荷兰灰蝶的栖息比率。 将栖息比率与周边地区的氨水平进行比较。
- 问题 10:您是否观察到灰蝶的出现率呈总体增加或减少趋势?
- 关闭 Grayling Butterfly Occupancy and Ammonia in the Netherlands web 应用程序。
您已经熟悉了研究区域,探索了氮化合物的浓度,并将这些浓度与动物群的变化进行了比较。 您还根据所见内容回答了几个问题。 接下来,您会将结果组织成 ArcGIS StoryMaps 中的故事,以便可以将其展示给其他人。
创建故事
通过探索地图,您已深入了解了荷兰的氮污染及其对动物群的影响。 现在,您希望将学到的所有内容综合到一个可展示的位置,以便与他人分享您的发现。
一种方法是使用 ArcGIS StoryMaps 中的故事。 将故事与地图、文本、图像和其他信息相结合,以有意义的方式呈现空间数据。 您将创建一个故事来展示探索过的所有地图并添加相关的说明文本。
将地图添加到收藏夹
在开始故事之前,需要将您在本教程中探索过的地图添加到收藏夹列表中。 这样,以便稍后将地图添加到故事中。
同时您可以搜索每张地图并将其添加到收藏夹列表中,为便于使用,它们已被编入一组,这样您可以从一个页面进行访问。
- 登录到您的 ArcGIS 组织帐户。
注:
如果您没有组织帐户,请参阅软件访问权限选项。
- 单击功能区上的“搜索”按钮。
- 在搜索栏中,键入 Investigate how nitrogen impacts the environment,然后按 Enter 键。
默认情况下,搜索会在您的组织中查找内容。 您将调整搜索设置以查找群组。
- 在搜索结果列表中,单击群组。 在过滤器下,取消选择仅在您的组中搜索。
- 单击 Learn_ArcGIS 拥有的 Investigate how nitrogen impacts the environment 组。
该组包含四个项目。 这些项目是用于创建您先之前浏览过的应用程序的 web 地图。
- 在专题群组内容下,对于 Satellite View of the Netherlands,单击添加至收藏夹按钮。
随即 web 地图将添到您帐户的收藏夹中。 单击功能区上的内容并选择我的收藏夹,可以访问收藏夹中的所有内容。 可以在创建故事时快速搜索收藏夹中的内容。
- 将 Nitrogen Oxide in the Netherlands 2020、Ammonia in the Netherlands 2012-2020 和 Grayling Butterfly Occupancy and Ammonia in the Netherlands web 地图添加到您的收藏夹中。
您现在已向收藏夹添加了四个 web 地图。
开始故事
接下来,您将开始在 ArcGIS StoryMaps 中创建故事。 您将向故事添加一些基本详细信息,例如标题和副标题。 您还将下载一个可添加到故事中的图像集合。
- 在功能区上,单击应用程序按钮,然后选择 ArcGIS StoryMaps。
ArcGIS StoryMaps 随即显示在新选项卡中。
- 单击新建故事,然后选择从头开始。
故事构建器随即启动。 首先,您将为故事指定标题和副标题。
- 单击为故事添加标题,然后键入 Nitrogen pollution in the Netherlands。 单击从简短的介绍或副标题开始,然后键入 The impact of nitrogen on Dutch fauna。
默认情况下,背景为白色。 您将下载一组展示荷兰的图像,并将其中一张用作标题上方显示的封面图像。
- 下载 nitrogen-pollution-images.zip。
- 找到下载的文件夹。 将文件夹解压到可轻松记住的位置,例如 Documents 文件夹。
此文件夹包含八个图像。
- 在故事中,单击添加封面图像或视频。
随即显示添加图像或视频窗口。
- 单击浏览您的文件。 浏览至 dutch-landscape-2,然后进行双击。
- 在添加图像或视频窗口中,单击添加。
图像即会添加到故事中。
添加简介
接下来,您将创建一个简介,为研究区域提供上下文并显示荷兰卫星地图。 首先,您将添加标题。
- 在标题和子标题下方的讲述您的故事旁边,单击添加内容块按钮。
随即出现一个包含内容选项的菜单。
- 在基本下,单击文本。
随即将向故事添加一个文本内容块。 文本的格式化选项将变为可用。
- 在格式化选项中,单击段落,然后选择标题。
- 键入 Introduction to the Dutch landscape。
接下来,您将添加用于熟悉研究区域的卫星图像地图。 您先前已将此地图添加到收藏夹中,因此可以快速进行访问。
要将地图添加到故事中,同时保留包含文本的选项,您将添加 sidecar。 Sidecar 是一种结合了媒体(如 web 地图)和文本的内容块。
- 指向您刚刚创建的标题,然后单击添加内容块按钮。 在拟真下,选择 Sidecar。
选择布局窗口随即显示,其中包含您希望地图在故事中的显示方式的选项。
- 确认已选择停靠,然后单击完成。
随即将向故事添加空 sidecar。
- 在 sidecar 中,单击添加,然后选择地图。
- 在添加地图窗口中,单击我的收藏夹。
列出了您先前添加到收藏夹的四张地图。
- 单击 Satellite View of the Netherlands 地图。
随即显示调整地图外观窗口。 您可以在将地图添加到故事之前更改其外观。
- 如有必要,可放大到荷兰。 单击放置地图。
地图即会添加到故事中。 地图旁边的面板包含用于添加文本的选项。 您将添加描述荷兰景观和费吕沃地区的文本。
- 在地图旁边的继续您的故事位置,复制并粘贴以下文本:
荷兰景观以其广袤的田野和平原而闻名。 荷兰大部分区域位于海平面以下,拥有通过堤坝和其他水管理方式从海中开垦的大量土地。
由于荷兰的大部分土地曾位于水下,因此没有真正的原始森林。 但是,存在大自然保护区。 费吕沃是重要的自然保护区,已在地图上标注。
费吕沃对荷兰自然环境至关重要,但由于氮污染的增加,它面临着日益增加的问题。
- 或者,编写您自己的段落来解释对问题 1 和问题 2 的回答,您在教程的前面的部分中已经回答了这些问题。
添加氮氧化合物和氨地图
接下来,您将添加文本和地图来解释您对荷兰氮氧化物和氨污染的发现。
- 在所添加的 sidecar 下进行滚动。 在继续您的故事旁边,单击添加内容块按钮,然后选择文本。
- 将文本格式更改为标题,然后键入 About nitrogen oxide。
接下来,您将添加氮氧化合物地图。
- 在 About nitrogen oxide 下,单击添加内容块按钮,然后选择 Sidecar。 在选择布局窗口中,单击完成。
- 在新 sidecar 中,单击添加,然后选择地图。 在添加地图窗口中,单击我的收藏夹,然后单击 Nitrogen Oxide in the Netherlands 2020。
- 在调整地图外观窗口中,放大到荷兰。 单击放置地图。
地图随即被添加到 sidecar。
- 在地图旁边的继续您的故事位置,复制并粘贴以下文本:
这张地图显示了 2020 年荷兰的氮氧化物水平。 深红色区域是氮氧化物浓度较高的区域。 最大的深红色区域包含欧洲最大的海港鹿特丹港。
尽管有史以来已经制定了很多关于减少氮污染的计划,但可以确定一点:该国目前氮氧化物水平过高,且已经超过生态系统可承受范围。
- 或者,编写您自己的段落来解释对问题 3 和问题 4 的回答,您在教程的前面的部分中已经回答了这些问题。
您还将添加氨地图。 您将为该地图的 sidecar 选择不同的布局。 您选择的布局将使文本浮动在地图上而不是停靠在旁边。 这会在页面上为地图提供更多空间以进行强调。
- 在氮氧化物 sidecar 下,添加一个新的文本内容块。 将格式更改为标题,然后键入 About ammonia。
- 在 About ammonia 标题下方,添加其他 Sidecar 内容块。 在选择布局窗口中,单击浮动。
- 单击完成。
接下来,您将向边车添加卷帘。 这样,用户可以在 2012 年和 2020 年的氨水平之间进行切换,这与您探索的应用程序中的操作相似。
- 在 sidecar 顶部,单击添加,然后选择卷帘。
随即将向 sidecar 添加一个卷帘条。 Sidecar 现在提供了用于添加两个地图的选项,卷帘条两侧各一个。
2012 年和 2020 年的氨浓度图层均位于同一张地图上。 您将向卷帘条的两侧添加相同的地图,但将更改每张地图的图层可见性,以便一张显示 2012 年的数据,一张显示 2020 年的数据。 这样,用户可以在两个数据集之间进行切换。
- 在滑动条的左侧(在继续您的故事文本块下),单击地图。
- 在添加地图窗口中,单击我的收藏夹,然后选择 Ammonia in the Netherlands 2012-2020。 在调整地图外观窗口中,放大到荷兰。
默认情况下,显示了 2012 年和 2020 年的数据,2020 年的数据显示在顶部。 虽然 2012 年的数据不可见,但您仍将在此地图中将其关闭以缩短用户的加载时间。
- 在侧面板的所有要素下,指向 Ammonia in the Netherlands 2012,然后单击可见性按钮以关闭图层。
图层随即被关闭。
- 单击放置地图。
接下来,您将再次将地图添加到卷帘条的另一侧,这次 2020 图层将处于关闭状态。
- 在 Sidecar 中,在卷帘条的右侧,单击地图按钮。 在添加地图窗口中,单击我的收藏夹,然后选择 Ammonia in the Netherlands 2012-2020。
- 在调整地图外观窗口中,放大到荷兰。 在侧面板的所有要素下,指向 Ammonia in the Netherlands 2020,然后单击可见性按钮。
2020 图层随即关闭。
- 单击放置地图。
现在,用户可以在 sidecar 的 2012 和 2020 图层之间进行切换。
- 在地图上的继续您的故事位置,复制并粘贴以下文本:
该地图包含 2012 年和 2020 年荷兰的氨浓度数据。 您可以使用卷帘条对两年数据进行比较。 2020 年的数据位于左侧,2012 年的数据位于右侧。
- 或者,编写您自己的段落来解释对问题 5、6、7 和 8 的回答,您在教程的前面的部分中已经回答了这些问题。
添加灰蝶地图
最后要添加的地图是灰蝶栖息地地图。 添加后,您将完成并发布故事。在
- 在氨地图 sidecar 下方,添加一个新的文本内容块。 将格式更改为标题,然后键入 The grayling butterfly。
在添加地图之前,您将添加某些关于蝴蝶的更多信息。
- 在标题下方,添加一个新的文本内容块。 复制并粘贴以下文本:
灰蝶是欧洲的一种蝴蝶,生活在沙丘地区。
自 1990 年以来,该物种变得越来越稀有,甚至在荷兰的一些地区已经完全消失。 现在它已成为欧洲许多国家的保护物种。
蝴蝶幼虫无法承受过量氮污染的影响。 高浓度的氮氧化物和氨会对该物种产生不利影响。
如果不减少氮污染,该物种未来可能难以生存。
接下来,您将为上下文添加一张蝴蝶图像。
- 在文本下方,单击添加内容块按钮,然后选择图像。
- 在添加图像窗口中,单击浏览您的文件。 浏览到您下载的图像的解压缩文件夹,然后双击 grayling-butterfly-1。
- 单击添加。
图像即会添加到故事中。 您将更改图像的位置,使其出现在文本的一侧,而不是文本的下方。
- 指向蝴蝶图像。 在图像上方,单击左浮动按钮。
图像现在浮动到内容的一侧。 您将重新定位它以显示在文本的一侧。
- 指向蝴蝶图像。 在图像旁边,指向拖动以重新排序按钮。
- 拖动按钮将图像移动到有关灰蝶的文本的一侧。
接下来,您将添加带有地图的 sidecar。
- 在关于蝴蝶的文本下方,添加一个新 sidecar 内容块。 在选择布局窗口中,单击完成。
- 在 sidecar 中,单击添加,然后选择地图。 在添加地图窗口中,单击我的收藏夹,然后选择 Grayling Butterfly Occupancy and Ammonia in the Netherlands。
- 在调整地图外观窗口中,放大到荷兰。 单击放置地图。
地图随即被添加到 sidecar。
- 在继续您的故事位置,复制并粘贴以下文本:
该图层显示了 2012 年和 2020 年灰蝶出现几率的差异。 棕色方块表示减少,即表示 2012 年蝴蝶曾在该地区出现,但 2020 年未出现。 绿色方块显示蝴蝶出现几率增加。
- 或者,编写您自己的段落来解释对问题 9 和问题 10 的回答,您在教程的前面的部分中已经回答了这些问题。
故事现已完成。 您现在需要发布故事。
- 在功能区上,单击发布。
- 在发布选项窗口中,对于设置共享级别,选择所有人(公众)。
- 单击发布。
故事已发布。 系统会自动将您带到故事的已发布版本,并提供必要时进行进一步编辑的选项。
故事完成后,您将从所探索的数据源开始复查自己的工作。
地图数据来自两个荷兰组织;氮氧化物和氨的数据由荷兰国家公共卫生及环境研究所 (RIVM) 提供,蝴蝶数据由荷兰蝴蝶协会 (De Vlinderstichting) 提供。
- 问题11:数据来源可靠,但这些数据是否足以得出关于氮浓度如何影响灰蝶栖息地的结论? 为什么准确或为什么不准确?
此外,某些信息未包含在您的探索中。 例如,您查看的蝴蝶栖息地数据显示的是蝴蝶出现的几率,而不是蝴蝶的出现次数。 几乎不可能收集到关于蝴蝶物种所在位置的完全准确的信息。 仅仅因为在一个地区没有观察到蝴蝶物种并不意味着它不存在。 荷兰蝴蝶协会使用一个公式来计算如果未在某个区域观察到蝴蝶,则该区域没有出现蝴蝶的几率。
因此,虽然您探索的数据很有用,但它并不能说明全部情况。 也很难从中得出具体结论。 但是,它可以让您对情况有一个印象,并为进一步研究提供方向。
可能的答案
因为本教程中提出的问题是开放式的,所以可能有许多不同的答案。 这些答案表示可能答案;您的答案可能会有所不同,但不会出错。
- 问题 1:费吕沃主要是森林,有一些农业。
- 问题 2:费吕沃可能很重要,因为它是面积很大的自然区域。 了解氮污染对它的影响可以帮助解释氮如何影响环境。
- 问题 3:鹿特丹港有很多船舶进出,是该国的大型工业枢纽。 氮氧化物主要来自工业和交通。
- 问题 4:氮氧化物主要沿线分布。 这些线可能对应于工业和交通更集中的主要公路。
- 问题 5:2012 年,费吕沃的氨浓度似乎比周边地区低很多。
- 问题 6:其他感兴趣区域位于该国东部,氨浓度很高。
- 问题 7:2012 年至 2020 年之间,全国几乎所有地区的氨浓度均在增加。 该国沿海地区的氨浓度急剧增加。
- 问题 8:费吕沃的氨浓度仍然较低。 仅在费吕沃的边缘附近,氨浓度有所增加。 费吕沃周围的整个区域现在氨浓度都很高。
- 问题 9:在费吕沃的中部和东北部,棕色方块更多,表明灰蝴数量减少。 在费吕沃的西部,绿色方块更多,表明灰蝶数量增加。
- 问题 10:总体而言,2012 年至 2020 年间灰蝶的数量似乎有所减少。
- 问题 11:不,除了氮氧化物和氨水平之外,还有许多其他因素可能会影响灰蝶的出现几率。
您已探索了整个荷兰的氮数据,回答了有关其浓度的问题,并将发现整理成了一个故事。 虽然您的研究仅是对荷兰复杂的氮问题的介绍,但您现在为进一步探索奠定了良好的基础。
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