创建地图
首先,您将使用 ArcGIS Pro 来创建地图。 您将启动一个工程,其中包含地图和完成地图所需的工具。 然后,在线搜索威尼斯的数据并将其添加到地图。 最后,使用导航工具和书签来浏览数据。
启动工程
在创建地图之前,首先必须创建工程。 工程包含地图、数据库、工具箱、样式和其他可能有助于创建地图的文件夹。
- 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。
- 在新建工程下,单击地图。
地图模板会在您的工程中创建一个 2D 地图,以便您能够快速入门。 您也可以将 3D 地图添加至工程,即使从 2D 地图模板开始也是如此。 目录和从没有模板的情况入手选项用于打开不含地图的工程,以便您添加所需的任何地图或场景类型(目录模板默认为打开目录视图)。 场景模板将创建具有 3D 地图的工程。
- 在新建工程窗口中,将工程名称更改为 Venice Acqua Alta。
默认情况下,工程保存在您计算机 C: 盘 Documents 文件夹下的 GeoScene 文件夹中。 要将工程保存到其他位置,请浏览到其他位置。
- 单击确定。
工程随即打开并显示地图视图。
将数据添加至地图
要浏览威尼斯的地理信息,您需要相应的数据。 添加数据的方式有多种,但在本教程中,您将以图层包的形式添加数据。 一个图层包可以将多个数据图层绑定到一个文件,这样您便可以一次添加大量数据。
- 如有必要,在页面顶部的功能区上单击地图选项卡。 在图层组中,单击添加数据。
随即显示添加数据窗口。 该窗口有三个可以查找数据的位置:您的工程文件夹(工程)、在线(门户)和您的计算机(计算机)。
注:
如果使用 ArcGIS Enterprise,请下载 VeniceData.zip 并将其解压缩到您通过工程创建的工程文件夹。 浏览至 VeniceData 并添加 Venice_Feature_Layers 项目。 出于门户安全性考虑,Enterprise 不允许用户搜索存储在 ArcGIS Online 中的项目。 数据必须托管在您的许可门户、ArcGIS Living Atlas 中或者进行本地托管。
- 在窗口窗格中的门户下,单击 ArcGIS Online。
- 在窗口顶部的搜索框中,输入 Venice_Feature_Layers。 要将搜索结果限制为 Learn ArcGIS 管理员帐户拥有的结果,请将 owner:Learn_ArcGIS 添加到搜索框中。 按 Enter 键。
- 在搜索结果中,双击 Venice_Feature_Layers 图层包将其图层添加到地图。
图层随即添加至地图并缩放到意大利威尼斯。
绿色的小点代表著名地标,红色的线是运河,蓝绿色的面是建筑物。
导航地图并创建书签
在此教程的最后部分中,您将导航地图并创建书签以快速返回到重点区域。
- 在地图选项卡的导航组中,单击固定比例缩小按钮。
地图将缩小固定距离。
提示:
您还可以将鼠标指针放在地图窗口上并使用鼠标滚轮来进行缩放。
- 如有必要,请继续缩小直至您能看到整个城市。
威尼斯已几乎被各种建筑物所覆盖。 底图使用浅绿色来描述少数的几个自然地形区域,尽管这些区域由于建筑物的符号而很难看见。 您将在下一教程中更改符号系统,而现在,请继续进行浏览。
- 如有必要,在地图选项卡的导航组中单击浏览按钮。
- 单击并拖动地图向西北方向平移过大桥。
该桥将威尼斯和意大利的大陆连接起来。 威尼斯位于威尼斯潟湖中,它属于亚得里亚海中威尼斯湾的一部分。 亚得里亚海狭长的形状增强了水流的运动,并促成了威尼斯的大潮。
- 平移至威尼斯。
接下来,您将创建书签以快速导航到兴趣点。
- 在地图选项卡的导航组中单击书签按钮并选择新建书签。
- 对于名称,输入 Venice,然后单击确定。
- 缩放到威尼斯市中南部的露天场地,如下图所示:
提示:
要缩放至某一特定内容,请按住 Shift 键并在地图上该区域附近绘制一个框。
这里是圣马可广场,威尼斯主要的公共广场。 它是威尼斯观光人数最多的区域,也是威尼斯海拔最低的区域之一。 它经常在水位高时被淹没。
- 将该广场加入书签。 将书签命名为 Piazza San Marco。
- 单击书签按钮,然后单击 Venice 书签。
还有哪个地方能够成为书签中的重要位置? 除非您曾经造访过威尼斯,否则您可能不会知道。 幸运的是,地标图层能够显示重要的位置。
- 在地图上单击任何一个小绿圆圈以打开其弹出窗口。
每个要素都有一个弹出窗口。 默认情况下,弹出窗口会显示选定要素的属性数据。 上面的示例包括了要素的名称及对其重要性的说明。
- 单击九个地标中的若干个,以了解相关数据以及洪水为威尼斯城带来的挑战。
提示:
地标当前的符号使它们融入到了建筑物中。 如果无法找到这些地标,可以通过在内容窗格中取消选中图层名称旁边的框来关闭 Structures 图层。
- 缩放至两到三个感兴趣的点并为它们分别创建书签。
在稍后的教程中分析洪水对威尼斯的影响时可以重新访问这些书签。
- 返回至 Venice 书签。 在快速访问工具栏上,单击保存按钮以保存您的工程。
您已在 ArcGIS Pro 中启动了一个工程,向地图添加了数据并浏览了数据。
符号化图层和编辑要素
过去,在浏览数据时,由于符号化方式的原因,难以辨别某些要素。 接下来,您将更加合理地符号化地图。
符号化 Structures 图层
首先,为蓝绿色的建筑物换一个更适合的颜色。
- 如有必要,请在 ArcGIS Pro 中打开 Venice Acqua Alta 工程。
- 在内容窗格中,对于 Structures 图层,单击蓝绿色矩形符号。
随即将打开符号系统窗格,并显示图库。
- 在搜索框中输入 Sienna,然后按 Enter 键。 选择赭色符号系统。
注:
或者,您也可以选择任何中等深棕色。
Structures 图层的符号系统随即从蓝绿色更新为棕色。
符号化 Canals 图层
运河目前符号化为深红色。 威尼斯的运河显然不应该是深红色的。 由于运河是水体,因此使用不同的颜色来代表蓝色会更有意义。 接下来,您将更改运河符号。
- 在内容窗格中,对于 Canals 图层,单击红线符号。
- 在符号系统窗格中,单击属性。
- 对于颜色,单击符号并选择优格蓝。
提示:
将鼠标悬停在颜色上方以查看其名称。
优格蓝可提供代表水体的蓝色,不会与地形底图蓝色产生混淆。 然而,这些运河都很狭窄,在某些地方难以看得清楚。
- 对于线宽,输入 1.5。
- 在符号系统窗格的底部单击应用。
Canals 图层更显眼,更能代表水道。
符号化 Landmarks 图层
Landmarks 图层代表重要地点,所以您需要对符号进行自定义以使其能够引人注意。
- 在内容窗格中,对于 Landmarks 图层,单击绿色点符号。
- 在符号系统窗格中,单击图库。 在文本框中输入 Push Pin,然后按 Enter 键。
搜索将返回多个结果。
- 双击较大的圆形图钉符号。
图层符号和符号系统窗格随即进行更新。
您可以对默认的样式进行自定义,以使其更加引人注目。
- 在符号系统窗格中,单击符号。
- 单击属性选项卡,然后单击图层按钮。
- 在外观下的形状填充符号中,选择带轮廓的实心填充(0.5 磅)。
- 对于颜色,选择深紫色。
紫色能够与橙褐色的结构形成鲜明的对比。 对于轮廓,采用颜色较暗的阴影比较好。
- 对于轮廓颜色,选择深蓝色。
- 接受轮廓宽度和大小的默认设置。
- 单击应用。
紫色的图钉比绿色的点更加清晰明确。
- 关闭符号系统窗格。
编辑 Landmarks 图层
Landmarks 图层中缺失了部分重要地点,例如您在上一教程中浏览过的圣马可广场。 数据不可能总是完美的。 这没有关系;您可以编辑图层来添加缺失的地点。
- 缩放至圣马可广场书签。
- 单击功能区上的编辑选项卡。 在要素组中,单击创建按钮。
随即显示创建要素窗格,其中显示了可用于编辑的图层。
- 在创建要素窗格中,单击 Landmarks 图钉符号。
您现在可以将地标添加到地图。
- 单击圣马可广场的中心来添加点。
新的点会自动选中,并使用蓝色突出显示。
提示:
如果您不喜欢点的放置位置,可以将其撤销。 或者,可以将其删除:确保点处于选定状态,然后在编辑选项卡的要素组中,单击删除按钮。
- 缩放至 Venice 书签。
接下来,将向威尼斯的另一处重要地点 - 里亚托桥 - 添加地标。
- 可使用鼠标滚轮按钮进行缩放,然后按 C 以平移地图。 放大到这座横跨威尼斯中心的运河之上的桥梁。
这就是里亚托桥,威尼斯最古老的桥梁。
- 释放 C 键,以将指针切换回地标符号。 向该桥添加一个点。
注:
在添加点时,指针可能捕捉到其他要素图层。 “捕捉”是一个编辑功能,通过它可以更轻松地将要素放置在相邻的位置。 要将捕捉功能关闭,可单击编辑选项卡上的捕捉按钮(或在编辑时按空格键可以暂停捕捉功能)。
- 缩放至 Venice 书签。
您将为另一个对于威尼斯而言至关重要的位置 - 圣米凯莱岛 - 添加地标。
- 缩放至位于威尼斯北部的该岛。
- 在该岛的中心位置附近添加一个点。
圣米凯莱岛是许多威尼斯亡者的安息之地(但有时并不是最终的安息之地 - 这里的位置总是稀缺,有时候不得不将一些遗体移走)。 尽管没有圣马可广场或里亚托桥那样著名,它仍是一个重要的地标。
- 返回至威尼斯书签并关闭创建要素窗格。
- 单击编辑选项卡,在管理编辑内容组中,单击保存按钮。
- 在保存编辑窗口中,单击是以保存所有编辑。
注:
编辑选项卡上的保存按钮用于保存对内容窗格中所选图层所做的任何更改。 但是不会保存工程。 要保存整个工程,请单击快速访问工具栏上的保存按钮。
编辑属性数据
您已向 Landmarks 图层添加了三个新要素。 然而,这些要素都没有相关属性来介绍它们是什么以及它们为何而重要。
- 在内容窗格中,右键单击 Landmarks 图层,然后单击属性表。
- 检查属性表中的字段。
Landmarks 图层有四个字段。 ObjectID 和 Shape 由软件设置,而 Name 和 Description 字段需由用户指定。 您所添加的三个点在这些字段中值都为空。 已在地图和属性表中选中了您最后添加的点。
注:
如果在编辑过程中删除了一个点,则您的点可能会具有不同的 ObjectID 值。 即使 ID 不同,也不会影响分析结果。
- 在添加的第一个点的行中,双击 Name 字段中的空值以开始编辑。 输入 Piazza San Marco 并按 Enter 键。
- 将添加的第二个点的 Name 属性编辑为 Ponte di Rialto。
- 将最后一个点的 Name 属性编辑为 Isola di San Michele。
这些点现在有了名称,但还没有说明。 如您之前所见,Description 字段包含了一个用于说明该地标重要性的段落。 这些说明可能会很长,所以您将进行粘贴而不是输入。
- 高亮显示并复制以下文本:
作为威尼斯主要的公共广场,圣马可广场是威尼斯观光人数最多的区域,一些最著名的地标都位于这里。 这些热门景点包括圣马可大教堂、圣马克国家图书馆和威尼斯总督府。 该广场是威尼斯海拔最低的区域之一,在水位上升时频繁遭到淹没。
- 双击圣马可广场的 Description 字段开始编辑。 从上一步骤粘贴说明,并按 Enter。
- 使用同一流程为里亚托桥提供下面的说明:
里亚托桥是横跨威尼斯大运河的四座桥梁中最古老的一座。 历史上,它是通往威尼斯主要经济中心里亚托市场的重要途径。 在遇到高水位时,这座高架桥的大部分不会被水面覆盖,但是桥两岸的行人需要使用木质的人行天桥来安全穿行。
- 使用同一流程为圣米凯莱岛提供下面的说明:
圣米凯莱岛自 19 世纪早期开始就成为了威尼斯的公共墓地,斯特拉文斯基和诗人埃兹拉·庞德的墓地都在这里。 尽管金属屏障能够保护位于该岛边缘的 Cappella Emiliana 小教堂免受洪水侵袭,但在遇到特大洪水时,这座小教堂依然会面临毁坏危险。
- 确认所有点都拥有名称和说明。
- 关闭属性表。
- 在编辑选项卡的管理编辑内容组中,单击保存按钮以保存所有编辑内容。
- 单击快速访问工具栏上的保存以保存您的工程。
您已符号化图层并修改了要素。 在之前,地图的符号化方式过于平淡且不够清晰。 数据中也缺乏了能够展现威尼斯一些最重要地标的关键要素。 现在,您已准备好了对威尼斯的洪水问题进行探索。
探索 3D 数据
接下来,您将开始分析威尼斯的洪水。 当地人认为威尼斯的洪水是由高水位引发的,然而其实这是关于两个高程的故事:城市的低高程和极端潮位时期泻湖的高高程。 您之前使用的是 2D 数据,但是高程添加了新的维度:高度。
您的目标是确定特大潮(定义为高于海平面 1.4 米的大潮)对威尼斯的影响范围。 要以一种有意义的方式传达结果,需要显示您的 3D 数据。 在此教程中,您将向地图添加高程图层。 然后您需要将数据转换为 3D 模式,从而更好地理解威尼斯的高程。
添加并探索栅格数据
之前,您使用要素数据:数据显示为离散对象或要素。 尽管要素数据适合描绘建筑物、运河或地标,但其并非描绘连续表面高程的最好办法。 为此,您将使用其他数据类型,即栅格数据。
栅格数据由许多像素组成,每个像素拥有各自的值。 尽管它看起来与要素数据不同,但是您可以使用相同的方法将其添加到地图。
- 如有必要,请在 ArcGIS Pro 中打开 Venice Acqua Alta 工程。
- 在地图选项卡上的图层组中,单击添加数据按钮。
随即显示添加数据窗口。
注:
如果使用 ArcGIS Enterprise,请浏览至 VeniceData 并添加 Venice_Elevation_Data 项目,然后跳转至步骤 6。
- 在添加数据窗口中的门户下,单击 ArcGIS Online。
- 在搜索框中输入 Venice_Elevation_Data owner:Learn_ArcGIS,然后按 Enter 键。
- 双击 Venice_Elevation_Data 将其添加到地图中。
注:
文件包略大,约为 150 MB,需要下载几分钟,具体取决于您的网络连接情况。
- 如有必要,请在内容窗格中,展开两个新图层。
该包包含两个图层:Venice 1m 和 Venice Ground Surface。
- 在内容窗格中,取消选中 Landmarks、Canals 和 Structures 旁边的对话框,仅保留 Venice 1m 和底图可见。
与本教程中目前已探讨的具有形状几何的其他要素图层不同,Venice 1m 是一个栅格图层,它使用像素矩阵,矩阵中的每个像素存储其各自的值。 图层的名称 Venice 1m 指的是其分辨率:像素的大小。 1m 意味着每个像素表示 1 平方米的面积。
- 在内容窗格中,单击威尼斯 1m 旁边的箭头查看其符号系统。
该图层针对不同的值具有不同的配色方案,而非一个单一符号。 值表示以米为单位的高程。 威尼斯的高程范围是从略低于海平面(深色)到海平面以上约 11 米(浅色) - 非常平坦的地形。
- 在导航组的地图选项卡中,单击浏览。 在栅格上单击任意位置以打开弹出窗口。
在示例图像中,像素的高程约为海平面以上 2.9 米。
- 关闭弹出窗口。
通过检查地图可以总结出,威尼斯的大部分地区海拔仅 1 米左右,城市的东西两端海拔略高一些。 如此低洼的环境使威尼斯很容易受到洪水的影响。 要更好地了解威尼斯极为平坦的地形,您需要在 3D 模式下显示它。
将地图转换为场景
以前,地图在 2D 模式下显示数据。 场景则是在 3D 模式下显示数据的地图。 默认情况下,ArcGIS Pro 将把地图转换为全局场景,从而将整个世界描绘成一个球形地球。 由于您的感兴趣区域是威尼斯,而不是整个地球,所以您需要更改设置,这样地图就会转换成一个当地的场景。
- 单击功能区上的视图选项卡。 在视图组中,单击转换,然后选择至局部场景。
地图转换为 3D,并创建了名为 Map_3D 的新窗格。 您可以通过单击地图选项卡随时返回到 2D 地图。
- 在内容窗格中,取消选中 Venice 1m 将其关闭。 选中 Structures、Landmarks 和 Canals 并将其开启。
注:
场景中,图层将指定为 3D 或 2D 模式。 目前,您的图层为 2D 图层,这是它们仍为平面的部分原因。 您将在本教程的稍后部分中对其进行更改。
- 通过按住 V 键并拖动指针以倾斜并旋转场景来导航 3D 场景。 平移和缩放的方法与在 2D 地图中相同。 您还可以通过右键单击来进行缩放。
威尼斯地势的平坦和远处的山体形成对比。 既然栅格图层并未延伸至威尼斯以外,那么山体是从哪里来的呢? 默认情况下,场景使用名为高程表面的高程数据地图,以确定地面的高程。 该默认表面覆盖整个世界,但分辨率较低(意味着细节较少)。
- 返回至 Venice 书签。
注:
当您将地图转换为场景时,您也将地图的 2D 书签转换为了 3D 书签。 目前两组书签是相同的,因此您可以使用其中任意一组。
添加高程源
出于可视化目的,默认地表准确地将威尼斯描绘得非常平坦。 但是,其低分辨率导致不足以进行详细的分析。 要准备下一教程,您需要添加一个高分辨率栅格图层作为新的高程表面。
- 在内容窗格中,选中 Venice Ground Surface 图层并将其开启。
Venice Ground Surface 图层的高程数据与 Venice 1m 图层的高程数据相似,但是还包括周围一些泻胡的海平面高程数据。 其他数据为威尼斯高程提供了相关信息,并对场景的设置提供了帮助。 您将此图层设置为地面高程。
首先,需要了解 Venice Ground Surface 图层在您的计算机上的存储位置。
- 在内容窗格中,双击 Venice Ground Surface 图层。
这将打开图层属性:威尼斯地表窗口。
- 在图层属性:威尼斯地表窗口中,单击源选项卡。
在源选项卡中,您可以查看保存图层的源。 您将复制此路径。
- 在数据源下,对于数据库,复制路径并单击取消。
接下来,您将添加 Venice Ground Surface 图层作为高程源。
- 在地图选项卡的图层组中,单击添加数据按钮,然后选择高程源图层。
添加高程源图层窗口随即显示。
- 在添加高程源图层窗口中,粘贴您之前复制的路径,然后按 Enter 键。
- 单击 venicesource,然后单击确定。
venicesource 图层随即被添加到内容窗格中,位于高程表面部分下。 共有两个高程源。 第一个是您刚刚添加的 venicesource 图层,第二个是默认表面。
- 单击添加数据按钮,然后选择高程源图层。
- 单击 venice1m,然后单击确定。
- 单击确定。
新高程源设置为威尼斯周围区域的地面。 默认的高程值还可用于威尼斯以外的区域,这样您依然能够看到后台的山体。
- 在内容窗格中的 2D 图层下,取消选中威尼斯地表以将其关闭。
- 平移、缩放和倾斜以导航至场景,并更好地查看新地面高程。
您可能不得不缩放得非常近才能看到高程的变化 - 威尼斯真的非常平坦和低洼。 从高程的严重缺乏可以看出威尼斯洪水的严重性。
显示 3D 模式下的 Landmarks 图层
如您倾斜场景时所见,Landmarks 图层显示为 2D 图层,其图钉符号在地面上呈平面状态。 尽管此图层没有高程数据,但您可以通过更改图层的显示方式为图钉符号指定深度。
- 在内容窗格的 2D 图层部分下,将 Landmarks 图层从 2D 图层组拖动到 3D 图层组中。
当您在 3D 模式下旋转和平移地图时,图钉显示为直立状态。
拉伸 Structures 图层
另一个图层 Structures 图层目前是平的,但可以在 3D 模式下显示。 与 Landmarks 图层不同,Structures 图层的属性中包含高度数据。 要在 3D 模式下显示此图层,您需要使用拉伸命令,它将使用一个常量或属性作为 z 值以在 3D 模式下显示要素。
- 在内容窗格中,将 Structures 图层从 2D 图层组拖动到 3D 图层组,然后放置在 Landmarks 图层下。
Structures 图层的外观发生了轻微的更改,但依然是平的。 要拉伸要素,您需要使用一个属性来确定每个要素的 z 值。
- 在内容窗格中,右键单击 Structures 并选择属性表。
该表有 5 个字段,其中一个字段为 Height。 您将使用此字段中的值拉伸 Structures 图层。
- 关闭属性表。
- 在要素图层选项卡上的拉伸组中,单击类型按钮并选择最大高度。
注:
要素图层选项卡与上下文相关,这意味着它只能在特定情况下显示。 仅当在内容窗格中选择一个图层时,此选项卡才会显示。 确保已选中 Structures 图层,才能继续操作。
- 在拉伸组中,对于字段,选择 Height。 保留单位参数不变。
元素已拉伸,这意味着已根据选中的字段赋予了它们高度值。 现在它们在地图上显示为 3D 模式。
- 保存工程。
您已将 2D 地图转换为场景并调整了高程和渲染设置,从而更有效地显示了数据。 从您的观测中可以发现,威尼斯非常低洼和平坦,即使是小规模的水位上涨,也会使其面临危险。
分析高水位条件
您之前创建了威尼斯的 3D 地图并观测到了显著的低高程。 接下来,您将计算高水位情况下城市被淹没的百分比,并在 3D 模式下描绘洪水。
首先,您将创建表示城市被淹没区域的栅格。 然后,您将计算受影响的面积。 最后,您将使用上一教程中的场景显示洪水。
创建洪水栅格图层
要创建威尼斯洪水淹没区域的栅格,您需要两个值:地面高程和海平面以上的水位高度。 您已经具有地面数据 - 即上一教程中的 Venice 1m 栅格。 至于水位,您将使用 1.4 米的水位高度,即威尼斯市定义为特大潮的水位高度。 过去,大约每四年发生一次特大潮。 但是,从 2008 年到 2014 年期间,已经记载了 6 次特大潮:频率为每年一次。
具备这些值后,您将使用数学表达式创建淹没区域和未淹没区域的栅格图层。 然后,您将移除未淹没的区域,仅保留被淹没区域的图层。
- 如有必要,请在 ArcGIS Pro 中打开 Venice Acqua Alta 工程。
要创建洪水图层并计算其面积,您需要创建其他图层作为最终产品的垫脚石。 为了避免这些图层弄乱场景,您可以使用 2D 地图作为工作区。
- 单击地图选项卡返回到 2D 地图。
- 在功能区中,单击分析选项卡,然后在地理处理组中,单击工具。
- 在地理处理窗格搜索框中,输入栅格计算器。 单击栅格计算器(空间分析工具)。
栅格计算器工具对现有栅格应用数学表达式以创建栅格。 您将对 Venice 1m 栅格应用表达式以确定洪水范围。
- 在地图代数表达式框中,创建表达式"Venice 1m" < 1.4。
提示:
要将 Venice 1m 添加至表达式,请双击栅格下的 Venice 1m。 要添加 <,请双击工具下的小于运算符。
您将在分析中使用值 1.4 米作为水位高度。 它代表异常高的年水位。 虽然这种情况并不经常发生,但这是市政当局最应该做好准备的情况。 或者,您可以通过更改表达式中的值来更改分析中的水位高度。
表达式确定 Venice 1m 栅格中的每个像素值是低于 1.4(低于水位高度的像素值)还是高于 1.4(高于水位高度的像素值),并为每个像素分配值 1 或 0。
例如,Venice 1m 栅格中一个像素的值为 1.2 米。 由于该值小于 1.4,因此表达式为真,并将为该像素指定任意值 1 以表示真。 但是,如果该像素值为 1.6 米,则表达式为假,将为该像素指定值 0 以表示假。
- 在栅格计算器工具中,对于输出栅格,键入 Flood_Calculation,然后单击运行。
图层随即添加到地图。
- 取消选中除 Flood_Calculation 和底图以外的全部图层。
注:
图层颜色是随机分配的。 可通过单击内容窗格中图层名称下的符号更称颜色。
新栅格中值为 1 的像素表示被淹没的地区,而值为 0 的像素表示未被淹没的地区。 对于您的分析而言,仅被淹没的地区是重要的。 接下来,您将从栅格中移除未淹没地区的值,这样它们就不能影响您的分析。
- 在地理处理窗格中,单击返回按钮以返回到搜索框。
- 清除现有搜索并输入设为空函数。 单击设为空函数(空间分析工具)。
设为空函数工具将像素值更改为 NoData 值,将在分析过程中忽略该值。
- 在设为空函数工具中,对于输入条件栅格,选择 Flood_Calculation。
- 在表达式框中,创建表达式 Where Value is equal to 0。
- 在输入条件为假时所取的栅格数据或常量值下,选择 Flood_Calculation。
该参数将保持不为 0 的值(本练习中,值为 1)不变。
如有必要,单击浏览文件夹,然后从 Venice Acqua Alta.gdb 选择 Flood_Calculation。
- 将输出栅格名称更改为 Flood_Region 并单击运行。
随即将栅格图层添加至地图。
- 在内容窗格中,取消选中 Flood_Calculation 将图层关闭。
该栅格仅有一个值,指示水位高度为 1.4 米的被淹没地区。 那么威尼斯被淹没的范围有多大呢? 看起来很多,但是您需要执行其他分析以量化该面积。
- 保存工程。
计算被淹没面积
被淹没的面积等于像元大小(1 平方米)乘以栅格中值为 1 的像元数。 您可以使用名为分区几何统计的工具进行计算。 分区几何统计为每个区域的所有像元定义相同的值,从而计算栅格每个区域的面积。 由于您仅有一个值,所以仅有一个区域。
- 在地理处理窗格中,单击返回按钮以返回到搜索框。 清除现有搜索并输入分区几何统计。 单击分区几何统计(空间分析工具)。
- 在分区几何工具中,设置以下参数:
- 对于输入栅格数据或要素区域数据,选择 Flood_Region。
- 对于输出栅格,将名称更改为 Flood_Statistics。
- 保留其他参数不变
- 单击运行。
随即将栅格图层添加至地图。
- 单击 Flood_Statistics 图层的任意位置以查看其弹出窗口。
像素值给出洪水区域的总面积(每个像素具有相同值)。 该值大约为 7,400,000 平方米,或大约 7.4 平方千米。
- 关闭弹出窗口并保存工程。
威尼斯的总面积约为 12.9 平方千米。 当洪水水位达到 1.4 米时,城市的约 3/5 (57.3%) 将会被淹没。
创建 Floodwater 图层
您已经分析了洪水达到指定水位时将影响威尼斯的范围。 接下来,您将在 3D 地图中为洪水建模,从而将分析与可视化组件结合起来。
- 单击 Map_3D 选项卡返回到场景。
您在前几个部分中创建的栅格图层均未显示在场景中,因为它们是在 2D 地图中创建的并且未经过转换。 而您也不需要它们。 要在 3D 模式下为水位建模,您需要创建面图层并对其进行拉伸。
- 在地理处理窗格中,单击返回按钮以返回到搜索框。 清除现有搜索并输入栅格转面。 单击栅格转面(转换工具)。
栅格转面工具可将栅格图层转换为面图层,由此可将洪水栅格转为不可拉伸的格式。
- 在栅格转面工具中,对于输入栅格,单击浏览按钮。
由于洪水栅格不在 Map_3D 内容窗格中,因此您将浏览至包含栅格数据的文件夹,而非从列表中进行选择。
- 在浏览窗口的左侧窗格中,单击工程下的数据库。 双击与工程 (Venice Acqua Alta) 具有相同名称的数据库。 单击 Flood_Region 栅格图层然后单击确定。
- 对于输出面要素,键入 Floodwater。 保留所有其他参数不变。
- 单击运行。
面图层随即添加到地图。
- 保存工程。
为 Floodwater 图层添加高度属性数据
新面图层不具备表示水位高度的属性,您需要适当拉伸图层。 您将向表中添加新属性并赋予它正确的值。
- 在内容窗格中,右键单击 Floodwater 并选择属性表。
Floodwater 图层共有上千个要素,表示图层中的每一个面。
- 在属性表顶部,单击添加字段按钮。
字段视图随即显示。 您可以在这里编辑现有字段或新字段的参数。
- 在表格底部的空字段中,对于字段名称,键入 Height。 在数据类型下,双击现有值然后选择浮点型,使数据保留小数位。 保留其他参数不变。
- 在功能区的字段选项卡上,单击保存。
将保存更改并向表中添加字段。
- 关闭字段视图。
- 在 Floodwater 属性表中找到 Height 字段。
Floodwater 图层现已具备存储高度数据的字段,但是值为空。 您需要编辑值。
- 在属性表顶部,单击计算字段按钮。
计算字段窗口随即显示。
- 在计算字段窗口中,对于字段名称,选择 Height。 在表达式文本框中,键入 1.4。
- 单击确定。
属性表 Height 字段中的值更改为 1.4。
- 关闭属性表。
拉伸 Floodwater 图层
Floodwater 图层现已具备可拉伸的高度数据。 但是它目前仍是 2D 图层,与地面而非海平面的高程相同。 由于海平面以上水位的测量单位是米,所以您需要更改这一设置。
- 在内容窗格中,将 Floodwater 从 2D 图层拖至 3D 图层,并将其放置在 Landmarks 下面。
- 在内容窗格中,右键单击 Floodwater,然后选择属性。
随即出现图层属性窗口。
- 在图层属性窗口中,单击高程。 对于要素,选择在绝对高度。
默认绝对高度为 0 米,或海平面,所以保留其他值不变。
- 单击确定。
现在即可拉伸 Floodwater 要素。
- 在要素图层选项卡上的拉伸组中,单击类型并选择最大高度。
- 在类型旁边,对于字段,选择高度。 保留单位参数不变。
将 Floodwater 图层的高度拉伸至 1.4 米。
符号化 Floodwater 图层
由于 Floodwater 图层的符号系统是随机生成的,因此其可能不会反映与水相关联的颜色。 您需要对其进行更改并浏览您的场景。
- 在内容窗格中,单击 Floodwater 下的符号以打开符号系统窗格。
- 如有必要,请单击图库选项卡,然后在搜索框中键入 Water 并按 Enter 键。 如有必要,请展开 ArcGIS 2D 标题。
搜索返回多个水域符号。
- 选择您最喜欢的水域(区域)符号。
- 关闭符号系统窗格。
- 单击要素图层选项卡,然后在效果组中,将透明度更改为 50.0%。
透明度将防止 Floodwater 图层遮挡其他图层。 - 浏览场景。 放大并查看洪水淹没的建筑,例如圣马可广场中的建筑。
透明 Floodwater 图层和建筑的边接触的位置指示淹没区。 通过浏览地标和周边区域,可以看到可能对几个地点上的建筑物造成损失。
斯拉夫人河岸大道是第一个示例:
乔尼凡与圣保罗教堂是第二个示例:
圣母玛丽亚大教堂是第三个示例:
注:
放大时,拉伸的建筑物可能会导致很难看到一些地标。 您可以关闭 Structures 图层或使其透明以帮助您导航。
哪个地标受到洪水的影响最大? 哪个地标受到洪水的影响最小? 哪些地标根本不会受到洪水的影响? 您可以使用您的场景回答这些问题。
洪水建模具备许多实用的功能。 了解建筑物被淹没的位置有助于重点恢复工作,以最小化或防止洪水对威尼斯历史建筑造成破坏。 同时能够为当局提供信息以建造高架行人道,并保持城市周围的交通畅通。 3D 地图与您编译的分析数据相结合,可以提供有价值的工具以进行指示和城市计划,从而帮助威尼斯为频繁影响它的高水位条件最好充分的准备。
- 保存工程。
您已使用地理处理工具创建了洪水栅格,并计算了受洪水影响的威尼斯市区范围的百分比。 您也已将栅格转换成面,展示了高水位可能造成的损坏程度。
显示包含真实详细信息的场景
您之前完成了威尼斯洪水问题的分析。 尽管您得到了能够可视化并向他人展示的结果,但您还可以将该场景变得更加引人注目。 目前,该场景中的所有建筑物使用相同的通用符号系统。 接下来,您将向场景中添加特殊的 3D 纹理和模型,以使其具有更加真实的外观。
将规则包应用到 Structures 图层
建筑物的符号系统在 3D 模式中没有问题,但无法达到真实城市模型的效果。 要使建筑物看起来更加真实,可以使用在 ArcGIS CityEngine 中创建的规则包来设置图层的符号系统。 规则包包含了一系列能够创建更复杂的符号系统的设计设置。 尽管无法在 ArcGIS Pro 中创建规则包,但您可以从外部文件中应用和修改它们。
- 下载 Venice Facades 规则包。
- 在您的下载文件夹中找到压缩文件。 使用 Windows Explorer 将其内容提取到计算机 C: 盘的 Documents 文件夹或您所选的位置中。
提取出的文件是一个单个文件:VeniceFacades.rpk。
- 如有必要,请在 ArcGIS Pro 中打开 Venice Acqua Alta 工程。
- 在内容窗格中,单击建筑物的符号。
- 在符号系统窗格中,单击属性,然后单击图层按钮。
您将使用您下载的规则包将实心填充符号系统更改为程序填充符号系统。
- 单击实心填充,然后选择程序填充。
选项会更改以显示程序填充设置,但它们当前为空。 您需要分配规则。
- 单击规则。
随即显示选择规则包窗口。
- 浏览到已提取的 VeniceFacades.rpk 文件所在的位置,然后双击该文件。
注:
您可能需要刷新选择规则包窗口以访问规则包。
符号系统窗格将使用多种可调整的符号系统设置或规则进行填充。 现在,您将看到默认设置的外观。
- 单击应用。
注:
更新所有建筑物将花费一些时间。
- 缩放至圣马可广场并浏览地图,以进一步了解已更新的符号系统。
建筑物现在具有了更真实的纹理,而不只是普通的颜色。 然而,圣马可广场中的塔现在缩成了小型的平面建筑。 其他建筑物的高度也同样改变了。 包中一项规则决定了高度,并覆盖了用于拉伸建筑物的高度属性。 您将通过调整规则设置来解决此问题。
- 在符号系统窗格中,对规则进行检查。
Nbr_of_Floors 设置用于确定建筑物所拥有的楼层数,而 Floor_Height 设置用于确定每层楼的高度。 在当前设置中,除屋顶外,每个建筑物都拥有三层楼,每层楼高约四米。
您可以将楼层高度调整为 3 至 4.5(规则中设置的最小值和最大值)之间的任意静态数字,也可以将规则映射到建筑物的高度属性。
- 对于 Floor_Height 设置,单击设置属性映射按钮。
随即显示设置属性映射窗口。 您可以将楼层高度设置为与建筑物的高度属性完全相同,但每个建筑物拥有三个楼层。 要将楼层的数量纳入考虑,您需要创建一个表达式来将楼层高度设置为高度属性的三分之一。
- 在设置属性映射窗口中,单击设置表达式按钮。
随即显示表达式构建器窗口。
- 在表达式构建器窗口中,构建表达式 $feature.Height/3。
- 单击确定。 在设置属性映射窗口中,单击确定。
- 在符号系统窗格中,单击应用,然后关闭符号系统窗格。
建筑物将使用新的高度数据进行更新。
注:
重新绘制要素可能需要几分钟的时间。
接下来,您将更改底图以添加场景的外观。
- 在地图选项卡上的图层组中,单击底图。
- 选择影像底图。
您的场景看起来更像真实的威尼斯了。
- 保存工程。
添加圣马可广场的 3D 模型
虽然规则包的符号系统适用于威尼斯的大部分建筑物,但是圣马可广场的著名建筑(如威尼斯总督府和圣马可大教堂)可以通过能够捕获其独特构造的精细符号而获得更好的显示效果。 您将添加在 CityEngine 中专门设计的新功能来获得这些著名建筑的外观,并完成您的场景。
- 在地图选项卡上,单击添加数据按钮。
- 在添加数据对话框中的门户下,单击 ArcGIS Online。 在搜索框中输入 Piazza_San_Marco owner:Learn_ArcGIS,然后按 Enter 键。
- 双击 Piazza_San_Marco 以将其添加至场景。 缩放至圣马可广场书签以查看新的要素。
随即添加新要素,但是这些要素与现有 Structures 图层重叠。
- 在内容窗格中,关闭底图以及除 Piazza San Marco 图层外的所有图层。
- 对场景进行平移、缩放和倾斜以查看新的要素。
新要素拥有圣马可大教堂的圆形屋顶和拱门这样的元素,无法通过将规则应用到拉伸要素来获得。 这些要素是多面体要素。 与拉伸要素(如 Structures 图层)不同,多面体要素不是给定统一高度值的简单 2D 覆盖区。 相反,它们的第三维度已在 CityEngine 中进行了专门的建模,以允许更多的详细信息。
接下来,您将移除 Structures 图层中与圣马可广场相重叠的要素。 选择重叠的要素并从数据集中将其完全删除。 在删除要素时建议备份原始数据,所以首先需要创建数据的副本。
- 在内容窗格中,右键单击 Structures 图层,指向数据并单击导出要素。
将弹出导出要素窗口。
- 在导出要素窗口中,对于输出名称,键入 Structures_Copy。
该副本将保存到工程的默认地理数据库中,这也是之前教程中 Floodwater 图层保存的位置。
- 单击确定。
原始 Structures 图层的副本以 3D 图层的形式添加到了地图中。 现在您已确定自己的数据有了备份副本,所以就不再需要地图上的副本。 可在开始从原始的 Structures 图层中删除要素之前将其移除。
- 在内容窗格中,右键单击 Structures_Copy 图层并单击移除。 选中 Structures 图层以将其打开。
- 在地图选项卡的选择组中单击按位置选择按钮。
随即将打开地理处理窗格,并出现按位置选择工具。
- 在按位置选择窗口中,对于输入要素,选择 Structures。 对于选择要素,选择圣马可广场。 保持其他参数不变。
该工具将选择 Structures 图层中所有与 Piazza San Marco 图层接触(相交)的要素。
- 单击确定。
将以青色高亮显示所选要素。
- 浏览所选要素。
在进行浏览时,您可能会发现两个所选要素已在下图中圈出,尽管它们只有一个小边与圣马可广场要素相接触:
由于这些要素没有真正发生重叠,所以不需要将它们移除。 将其取消选中,同时保持选中其他要素。
- 在地图选项卡的选择组中,单击选择选项按钮。
随即显示的选项窗口将打开至选择选项卡。
- 在选项窗口中,对于选择合并模式,选择从当前选择内容中移除。
如果选择此设置,则在使用“选择”工具时,您单击的要素将被取消选中,而其他要素将保持选中状态。
提示:
还可以通过单击要素时按住 Ctrl 键来从当前选择内容中移除要素。
- 单击确定。
- 在地图选项卡的选择组中单击选择按钮。
- 找到圣马可广场南端的不重叠要素,单击将其取消选中。
提示:
如需通过平移、缩放或倾斜以拉近要素,请按住 C 键以启用浏览工具。
提示:
如果取消选中了错误的要素,可以通过返回至“选择选项”并选择选择合并模式下的添加到当前选择内容来重新将其选中。
- 找到圣马可广场北端的不重叠要素,单击将其取消选中。
提示:
完成取消选中后,您可能想要将选择合并模式设置更改回其默认状态,创建新的选择。
接下来,移除所选的要素。
- 单击编辑选项卡,然后在要素组中,单击删除。
将完全移除其余所选要素。
- 在管理编辑内容组中,单击保存。 在保存编辑内容对话框中,单击是以保存编辑内容。
- 在内容窗格中,选中 Landmarks、Floodwater 和 Canals 图层将其重新打开。
- 保存工程。
您的场景已完成。 您使用了规则包和多面体要素,这使您的场景具有更加逼真的外观。 您在上一教程中所进行的分析现在能够与这一精美的地图输出结合起来,并向所有人展示。
您可以在教程库中找到更多教程。