绘制飓风风暴潮地图
创建新工程并获取高程数据
要绘制任何类型的洪水，您需要知道研究区域的地面高程。 ArcGIS Living Atlas of the World 提供全球高程数据，您可将其用于执行分析。 您将在 ArcGIS Pro 中创建一个工程并获取高程数据。
- 打开 ArcGIS Pro。
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。
- 在开始页面的新建下，单击地图。
- 在创建新工程窗口中，针对名称键入 StormSurge，然后单击确定。
- 在功能区上，单击地图选项卡，在查询组中，单击定位按钮。
- 在查找窗格中，键入 New York City，然后按 Enter 键。
地图导航至 New York City。
默认地形底图可帮助您识别纽约市的不同区域，例如曼哈顿。
- 关闭定位窗格。
- 使用鼠标滚轮按钮放大到曼哈顿然后平移，以获得示例图像中显示的范围。
该范围显示了曼哈顿岛以及纽约市其他行政区中的部分区域，如南部的布鲁克林区和东部的皇后区。 现在您将添加高程数据。
- 在功能区视图选项卡的窗口组中，单击目录窗格。
- 在目录窗格中，单击门户选项卡，然后单击 Living Atlas 按钮。
ArcGIS Living Atlas 是地理信息的精选集合，包括地图、应用程序和数据图层。
- 在目录窗格的搜索框中，键入 Terrain owner:esri，然后按 Enter 键。
搜索结果列表包含名为地形的影像图层。 在放大和缩小时，该图层以不同的分辨率提供全世界的高程数据。
- 右键单击 Terrain 图层并选择添加至当前地图。
地图视图缩小以显示覆盖全世界的栅格图层。
栅格图层由格网组成，其中的每个像元都被称为一个像素，并具有一个数值。 对于 Terrain 图层，每个像素的值都表示以米为单位的高程。 具有最高值的像素（例如表示最高山峰的像素）将显示为白色。 具有最低值的像素（例如表示海平面以下凹陷的像素）将显示为深灰色或黑色。
- 在功能区上地图选项卡的导航组中，单击上一视图将地图视图返回纽约市。
整个地图显示为黑色。 这是因为与全世界相比，纽约的高程通常较低。 您需要更改地形图层的显示，以便更好地查看纽约市区域的高程差异。
- 在内容窗格中，确认是否已选择 Terrain 图层。
- 在功能区的影像服务图层选项卡的渲染组中，单击 DRA。
DRA 表示动态范围调整。 在此模式下，系统将严格根据当前地图视图中的值范围来选择地图上的色调。 片刻之后，视图将进行更新，您现在可以直观地辨别高程值的局部变化。
- 在快速访问工具栏上，单击保存以保存工程。
在本部分中，您已在 ArcGIS Pro 中创建了一个工程，并添加了来自 ArcGIS Living Atlas 的 Terrain 影像图层；该图层将提供整个世界的高程数据。
导出高程栅格
接下来，您将从仅覆盖您感兴趣的区域的 Terrain 影像图层中导出基于文件的栅格，因此您可以使用它进行分析。
- 在内容窗格中，右键单击 Terrain，指向数据，然后选择导出栅格。
导出栅格窗格随即出现。 您不希望导出全世界的栅格，而仅针对纽约市。
- 确保您的地图仍像以前一样以曼哈顿为中心。 在导出栅格窗格中，对于裁剪几何，选择当前显示范围。
用于定义裁剪栅格时所使用的边界框的四个坐标将更新。
- 在像元大小下，将 X 和 Y 均更改为 10。
像元大小确定了输出栅格的分辨率。 在本例中，每个像素将覆盖一块 10 米 x 10 米或 100 平方米的地球。
- 接受所有其他默认值并单击导出。
提示：
如果收到输出栅格数据集超出大小限制的警告，则可以放大以使地图覆盖更小的区域或增加像元大小。
将新栅格 Terrain.tif 添加至地图后，系统将使用与之前的 DRA 显示类似的一系列黑色到白色的色调进行绘制。
- 关闭导出栅格窗格。
您现在需要移除原始的全球 Terrain 图层，原因是您不再需要该图层。
- 在内容窗格中，右键单击 Terrain 图层，然后选择移除。
您将检查地图上的一些高程值。
- 在地图上，单击 Terrain.tif 图层内的任意位置。
弹出窗口窗格随即出现，其中将显示您所单击的特定像素的高程值，例如 23.12 米。
- 单击其他几个点，以查看您研究区域内的高程如何变化。
- 关闭弹出窗口。
- 按 Ctrl+S 以保存工程。
在本部分中，您保存了一个裁剪栅格，该栅格将为您的研究区域提供高程数据。
绘制 3 米风暴潮地图
当拥有高程数据后，即可使用它来查找低洼的沿海土地，并预测在遭受飓风袭击时纽约市的哪些区域可能会受灾。 首先，您将从飓风生成 3 米（或 9.8 英尺）水浪的场景开始。 考虑到纽约市周围的水位高程为 0 米，该市中所有高程不超过 3 米的区域都会被洪水淹没。
要查找高程不超过 3 米的所有区域，您需要使用应用于 Terrain.tif 图层的重映射工具。
- 在功能区上的分析选项卡的栅格组中，单击栅格函数按钮。
随即显示栅格函数窗格。
注：
执行栅格函数运算可将处理操作直接应用于内存中栅格数据集的像素，而无需将新栅格写入磁盘。 由于没有创建任何中间数据集，因此可以快速应用这些流程。
- 在栅格函数窗格中，搜索并打开重映射工具。
重映射工具可用于更改或重分类栅格的像素值，并使用新值来生成新的栅格图层。
- 在重映射属性窗格中，单击参数选项卡，对于栅格，选择 Terrain.tif。 对于重映射定义类型，保留列表。
在重映射表中，您需要定义重分类规则。 根据内容窗格中 Terrain.tif 图层的图例，您可以看到该图层的最低可能值约为 -22.9 米，而最高可能值约为 96.5 米。
提示：
根据已选择的精确地图范围，图层的最小值和最大值可能会有所不同。 因此，您应在以下两个步骤中调整这些值。
- 在重映射属性窗格中，单击重映射表。 对于第一个规则，单击第一行的每个单元格并输入 -23（或低于最小值的其他数字）作为最小值，输入 3 作为最大值，输入 1 作为输出。
此规则表示值介于 -23 和 3 米之间的任何像素都应在新栅格中获得值 1。 这些区域为淹没区域。
- 对于第二个规则，单击星形以创建一个新行。 然后，在新行的单元格中，输入 3 作为最小值，并输入 97（或高于最大值的其他数字）作为最大值。 将输出保留为 0，并选中 NoData 复选框。
此规则表示值介于 3 和 97 米之间的任何像素都应该没有数据。 这些区域是未被淹没的区域，您对它们不感兴趣，因此您不需要用任何数据来表示它们。
- 单击新建图层。
系统随即添加一个以灰色进行符号化的新图层 Remap_Terrain。 您需要对显示进行一些更改，从而使图层更易于查看。 首先，您将关闭高程图层。
- 在内容窗格中，通过取消选中复选框来关闭 Terrain.tif 图层。
您需要重命名新图层。
- 在内容窗格中，单击 Remap_Terrain 图层名称以将其选中，再次单击该图层名称以进入编辑模式，键入 Storm rush 3 m 并按 Enter 键。
接下来，您将更改图层的符号系统。
- 右键单击图层的色带，展开下拉列表，然后选中显示名称。 向下滚动色带列表，然后选择红色-紫色（连续）色带。
此栅格中的唯一像素值为 1，因此系统将仅使用该色带中的一种中间颜色，并且图层将更改为统一的粉色。
- 在内容窗格中，请确保选择 Storm Surge 3 m 图层。 在功能区上，单击栅格图层选项卡，在效果组中，将透明度设置为 40%。
该地图现在将以浅粉色显示可能被 3 米风暴潮淹没的城市区域。
- 在栅格图层选项卡的比较组中，单击卷帘。
- 在地图上启用卷帘工具，将地图从一侧向另一侧拖动以显示下方的底图，并将洪水区域与洪水前的水体边界进行比较。
您还可以进行放大和平移，以便更详细地查看曼哈顿和周边社区的哪些区域被洪水淹没。
- 完成检查后，在功能区地图选项卡的导航组中，单击浏览按钮以退出卷帘模式。
2012 年 10 月，飓风桑迪经过牙买加、古巴和百慕大。 该飓风在向北移动时对美国东海岸的大部分地区造成了巨大的破坏，然后再与北方的单独高压风暴相结合，在纽约和新泽西州登陆。 加勒比海地区、美国和加拿大有 230 多人遇难。
接下来，您将比较 3 米风暴潮地图和飓风桑迪的实际洪水图。
- 在地图选项卡的图层组中，单击添加数据。
注：
如果您是 ArcGIS Enterprise 用户，请在功能区的地图选项卡的图层组中单击添加数据下拉按钮。 从下拉列表中，选择路径中的数据。 在从路径添加数据窗口中，对于路径复制并粘贴以下 URL，然后单击“添加”：https://services2.arcgis.com/j80Jz20at6Bi0thr/arcgis/rest/services/Hurricane_Sandy_Inundation_Zone/FeatureServer/0。 您可以跳过步骤 16 和 17，继续执行步骤 18。
- 在添加数据窗口中的门户下，单击 ArcGIS Online。 在搜索栏中，输入 Hurricane Sandy Inundation Zone owner: Learn_ArcGIS，然后按 Enter 键。 单击要素图层 Hurricane Sandy Inundation Zone。
- 单击确定。
地图中随即显示 Hurricane Sandy Inundation Zone 图层。 此要素图层来自纽约市开放数据门户，其中显示了 2012 年飓风桑迪期间纽约市被淹没的区域。
- 如有必要，在内容窗格中，单击 Hurricane Sandy 图层以将其选中。 在功能区要素图层选项卡的比较组中，单击卷帘。 使用卷帘工具浏览地图。
您的 3 米风暴潮模型与飓风桑迪实际风暴潮的匹配程度如何？ 该模型相当接近，但看起来飓风桑迪的风暴潮整体上稍大于 3 米。
提示：
Hurricane Sandy 图层不包含属于新泽西州的范围西侧的任何洪水数据。
- 完成浏览后，在功能区地图选项卡的导航组中，单击浏览按钮以退出卷帘模式。
注：
或者，您可以再次使用重映射工具生成 3.5 米风暴潮图层，并观察该结果是否与 Hurricane Sandy 图层更匹配。
- 按 Ctrl+S 以保存工程。
纽约和新泽西州的大多数人都对这场风暴感到惊讶，并没有预料到他们的家园有遭受洪水的风险。 他们一生中从未见过这样的大风暴。 然而，虽然天气因素的独特组合使得桑迪特别具有破坏性，但过去曾有更大风暴潮袭击过这座城市。
在本部分中，您使用高程数据创建了与 3 米风暴潮相对应的洪水地图，并将其与 2012 年飓风桑迪造成的洪水进行了比较。
绘制 9 米风暴潮地图
1893 年，纽约市受到飓风的袭击，飓风带来了 30 英尺（9 米）的风暴潮。 这场风暴几乎足以让霍格岛（曾经一个沿洛克威海岸的岛）彻底沉没。 接下来，您将绘制这样一场大风暴潮在当今城市中的样子。
- 在功能区影像选项卡的分析组中，单击栅格函数下拉箭头以展开列表，然后选择历史记录。
历史记录窗格随即出现，其中显示了您之前在工作流中执行的过程。
- 在历史记录窗格中，双击重映射。
重映射工具将打开并显示您之前为创建 Storm Surge 3 m 图层而输入的所有信息。
- 在参数选项卡上，对于栅格，确保已选择 Terrain.tif。 在表中，将两个规则的值 3 替换为 9。
- 单击新建图层。
系统随即添加一个以灰色进行符号化的新图层 Remap_Terrain。 您需要对显示进行一些更改，从而使图层更易于查看。
- 在内容窗格中，单击 Remap_Terrain 两次并将其重命名为 Storm surge 9 m。
- 右键单击图层的色带，然后展开下拉列表以选取黄色-橙色-棕色（连续）色带。
图层的颜色将变为橙色。
- 在内容窗格中，请确保选择 Storm Surge 9 m 图层。 在功能区栅格图层选项卡的效果组中，将透明度值更改为 40.0%。
- 在内容窗格中，关闭 Hurricane Sandy Inundation Zone 图层。 将 Storm surge 3 m 拖动到 Storm surge 9 m 上方。
该地图现在将以橙色显示可能被 9 米风暴潮淹没的城市区域，以粉色显示被 3 米风暴潮淹没的区域。
- 在内容窗格中，单击 Storm surge 9 m 以将其选中。 单击栅格图层选项卡，在比较组中，单击卷帘，然后浏览地图。
由于纽约历史上曾遭遇过如此之高的风暴潮，因此为未来的此类事件作出计划并非不合理。
- 完成浏览后，在功能区中，单击地图选项卡，在导航组中，单击浏览按钮以退出卷帘模式。
- 按 Ctrl+S 以保存工程。
在本教程中，您完成了一个工作流以绘制纽约市大风暴潮的潜在范围。 您已将 ArcGIS Living Atlas 中的 Terrain 图层添加到地图并将感兴趣的范围导出到本地栅格，从而获得了高程数据。 您已使用重映射栅格函数查找了低于特定高程的区域。 最后，您对新图层进行了符号化，以可视化洪水区域。
由于 Terrain 影像图层覆盖全世界，因此您可以在任何沿海地区使用相同的工作流。 您也可以使用此相同的过程对海平面上升进行建模。 政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 预测，如果温室气体排放量继续大幅增加，到 2100 年全球平均海平面可能会上升 60 至 110 厘米。 当淹没任何低于 1.1 米的高程时，您附近的海岸线是什么样的？ 请记住，不同地区的风暴强度、浪潮水平和海平面上升都是不同的。
注：
虽然本教程中的方法适用于简单的海岸线，但它无法准确预测受堤坝或堤防系统保护的区域或是水体可能遇到其他类型障碍物的区域的洪水情况。 有关更复杂的方法，请参阅创建沿海洪水泛滥影响模型教程。
您可以在影像和遥感简介页面上找到更多此类教程。
