确定当前受保护的区域

第一个任务是确定肯尼亚当前的保护区域。 您将搜索数据、查看其文档并在 ArcGIS Pro 使用这些数据来确定肯尼亚当前受保护的百分比。 稍后您将使用这些信息确定优先保护区域。

搜索数据

首先,您将检查 ArcGIS Living Atlas 中可用于分析的数据图层。

ArcGIS Living Atlas 是由 Esri 和 GIS 社区在 ArcGIS Online 中托管的精选权威数据图层、地图和应用程序的集合。 如果您有 ArcGIS 组织账户,您可通过浏览器在 ArcGIS Pro 中访问这个庞大的集合。

  1. 在浏览器中,转至 ArcGIS Living Atlas
  2. 单击登录。 使用您的 ArcGIS 组织账户登录。

    注:

    如果您没有组织账户,请参阅软件访问权限选项

  3. ArcGIS Living Atlas 搜索框中,输入 world countries generalized,然后在搜索结果中,单击 World Countries Generalized

    搜索框,内容为 World Countries Generalized 图层

  4. 在搜索结果中,单击 World Countries Generalized

    结果中的 World Countries Generalized

    此图层为要素图层,由 Esri 托管并作为权威内容与 ArcGIS Living Atlas 共享。

    World Countries Generalized 图层的页面属性

    在这个页面,您可获取有关该图层的更多信息,在地图查看器或场景中将其打开,并添加到 ArcGIS Pro

    此图层中的国家面要素可用于分析。 可将其提取并用于定义研究区域和裁剪其他图层。 在本教程的后续部分,您将使用此图层中的面来确定肯尼亚的保护区,并计算距离达到 30x30 目标需要额外保护的面积。

    要再次找到此图层,建议记下图层名称 World Countries Generalized 以及 URL 中的项目 ID (2b93b06dc0dc4e809d3c8db5cb96ba69):

    您将在开始分析之前进一步探索。

  5. ArcGIS Living Atlas 搜索框中,输入 world database of protected areas。 单击 WDPA – World Database of Protected Areas

    结果 World Database of Protected Areas

  6. 在搜索结果中,单击 WDPA – World Database of Protected Areas 图层。

    WDPA - World Database of Protected Areas 图层

    这个要素图层是联合国环境规划署世界自然保护监测中心 (UNEP-WCMC)国际自然保护联盟 (IUCN) 之间的联合工程。 它是一个展示具有各种不同环境属性的海洋和陆地保护区的权威来源。

    该图层由 IUCN 和 WCMC 提供,用于支持科学分析及保护规划、政策和管理。 未经书面许可,不得将此数据用于商业目的。 本教程所用的数据已获得 UNEP-WCMC 的许可。

    注:

    在调查可能对您有用的数据图层时,研究其详细信息页面至关重要,该页面提供了数据相关的重要背景信息,包括数据编辑者、收集方法、预期用途以及是否存在使用限制或哪些人可以使用这些数据。

    此图层的名称为 WDPA - World Database of Protected Areas,其项目 ID 为 ae78aeb913a343d69e950b53e29076f7

    在本教程的后续部分,您将使用肯尼亚保护区的面来确定肯尼亚受保护管理的面积比例,并计算距离达到 30x30 目标需要额外保护的面积。

将数据添加到工程中

您已在 ArcGIS Living Atlas 的网站上看到了数据。 接下来,您将打开 ArcGIS Pro,将 ArcGIS Living Atlas 数据添加到工程中,然后检查数据。

  1. 下载 Model conservation suitability 工程包。

    工程包可用于共享 ArcGIS Pro 工程和数据。 打开这些压缩文件后,工程的副本将提取到您的 C:\Users\[user name]\Documents\ArcGIS\Packages 文件夹。

  2. 在计算机上找到已下载的文件。 双击 Model conservation suitability.ppkx
    注:

    大多数 Web 浏览器默认将文件下载到计算机的 Downloads 文件夹中。

    教程工程包

    工程包提取后,工程随即在一个显示底图的地图上打开。 内容窗格包含多个图层,目前处于关闭状态。 接下来,您将从 ArcGIS Living Atlas 添加图层。

  3. 视图选项卡的窗口组中,单击目录窗格

    “目录窗格”按钮

  4. 目录窗格中,单击门户

    “目录”窗格中的“门户”选项卡

  5. 单击 Living Atlas 按钮。

    Living Atlas 按钮

  6. 复制 World Countries Generalized 图层的项目 ID 值 2b93b06dc0dc4e809d3c8db5cb96ba69。 将其粘贴到搜索框中,然后按 Enter 键。

    搜索框中的项目 ID

  7. 在搜索结果中,右键单击 World Countries Generalized 并选择添加至当前地图

    “添加到当前地图”选项

    新图层将显示在地图上。

    地图上的 Countries 图层

  8. 目录窗格的搜索框中,输入 World Database of Protected Areas,然后按 Enter 键。

    搜索框中的 World Database of Protected Areas

  9. 在搜索结果中,右键单击 WDPA - World Database of Protected Areas,然后选择添加至当前地图

    “添加到当前地图”选项

    地图上随即显示 WDPA – World Database of Protected Areas 图层。

    地图上的 WDPA 图层

提取面

您已经了解了如何从 ArcGIS Living Atlas 搜索数据并添加到 ArcGIS Pro。 接下来,您将使用此数据分析肯尼亚的保护区,并确定距离达到 30x30 目标还需要保护的面积数。

  1. 在功能区上地图选项卡的查询部分中,单击定位

    定位按钮

    定位工具对于地点查找非常有用。

  2. 定位窗格中,单击图层搜索

    “图层搜索”选项卡

    通过图层搜索选项在当前地图的图层中进行搜索。

  3. 在搜索框中输入肯尼亚,然后按 Enter 键。

    搜索肯尼亚

  4. 在结果中,右键单击肯尼亚,然后选择添加到选择内容

    “添加到选择内容”选项

    已选择肯尼亚面。

  5. 右键单击肯尼亚,然后选择缩放至图层

    “缩放至”选项

    地图缩放到肯尼亚。

    地图已缩放到肯尼亚

  6. 关闭定位窗格。
  7. 内容窗格中,右键单击 World_Countries_Generalized 图层,指向数据,然后选择导出要素

    导出要素选项

    随即显示导出要素工具。 输入要素参数设置为 World_Countries_Generalized 图层。 工具检测到已选择一个要素。 默认仅导出选定的要素,您也可以通过切换按钮忽略此选择并导出所有要素。

  8. 对于输出要素类名称,输入 KenyaFeature

    新要素类的默认位置为工程地理数据库。

  9. 单击确定

    “导出要素”工具参数

    KenyaFeature 图层随即添加到地图。 您不再需要 World_Countries_Generalized 图层。

  10. 内容窗格中,右键单击 World_Countries_Generalized 图层,然后选择移除

    “移除”选项

  11. 单击 KenyaFeature 的符号。

    KenyaFeature 图层的符号

  12. 符号系统窗格中,单击黑色轮廓

    “黑色轮廓”符号

    国家面用黑色轮廓符号绘制,没有填充,因此您可看到其他图层。

    KenyaFeature 图层以黑色轮廓绘制

  13. 关闭符号系统窗格。

提取保护区

要确定肯尼亚当前受保护的区域,下一步是从 WDPA 图层中提取肯尼亚受保护区域。 WDPA 图层包含全球数据。 您不需要整个图层,因此您将选择与肯尼亚相关的要素并将其导出到新图层。 为方便选择,您将把保护区设置为唯一可选择的图层。

  1. 内容窗格中,单击按选择列出按钮。

    “按选择列出”选项

    列出所有图层,要素图层带有复选框。 您可以关闭图层的可选择性,这样在使用选择工具时就不会选择该图层内的要素。 您只希望选择 WDPA 图层内的面。

  2. 选择部分,展开 WDPA - World Database of Protected Areas,取消选中 WDPA_point_Latest

    已取消选中 WDPA_point_Latest

    现在,只有面是可选择的。 您还将取消选择肯尼亚的边界。

  3. 取消选中 KenyaFeature 旁边的复选框。

    已取消选中 KenyaFeature 图层

    现在,您已修改了可选择的图层,接下来将进行选择。

  4. 单击功能区上的地图选项卡。 在选择组中,单击选择

    选择工具

    您将在肯尼亚周围绘制一个矩形,选择 WDPA 图层中的要素。 您的选择将产生肯尼亚境外的要素,但您将使用其他工具将选择内容裁剪到肯尼亚边界。

  5. 在地图上,绘制包围整个肯尼亚边界的矩形。

    肯尼亚周围的选择矩形

    已选择肯尼亚境内及周边的面,而其他图层中没有任何要素被选中。

    肯尼亚境内及周边选中的面

    为了简化分析,每个区域的保护类型并不重要。 此图层中的面相互重叠并延伸到肯尼亚边界之外。 您不希望重复计算属于多个保护管辖范围的区域,因此您将使用肯尼亚边界来缩小所选要素的范围。 获得肯尼亚境内的 WDPA 面后,您将对它们之间的边界进行融合,以消除重叠。 首先,您需要将所选要素导出到新图层。

    注:

    对于保护区的官方计算和报告,通常会采取一些其他步骤来准备数据。 例如,一般会排除人与生物圈 (MAB) 区域,并通过属性选择在具有国家代码的 ISO3 值的区域选择特定国家的保护区(在这种情况下,该值为 KEN),而不是裁剪到概化的国家边界。 有关 WDPA 报告程序的详细信息,请参阅计算受保护区域和 OECM 覆盖范围以及 World Database on Protected Areas 用户手册以及关于其他有效区域保护措施的世界数据库

  6. 内容窗格中,单击按绘制顺序列出按钮。

    按绘制顺序列出按钮

  7. 展开 WDPA - World Database of Protected Areas。 右键单击 WDPA_poly_latest,指向数据,然后选择导出要素
  8. 对于输出要素类,将名称更改为 WDPA_poly_Latest。 单击运行

    您不再需要 WDPA – World Database of Protected Areas 源图层,因此您将从地图中将其移除。

  9. 内容窗格中,右键单击 WDPA – World Database of Protected Areas,然后选择移除

    肯尼亚境内及周边导出的 WDPA 面

    您已导出选择内容。 接下来,您将 WDPA 面裁剪到肯尼亚边界,以仅处理肯尼亚境内的保护区。

    注:

    某些托管图层可能具有不允许某些操作(如裁剪)的限制或自定义范围。 由于这些限制,您将选择内容导出到新要素类。 要素在本地存储后,您就不会遇到这些限制。

  10. 单击分析选项卡。 在地理处理部分中,单击工具

    “工具”按钮

  11. 地理处理窗格中,搜索并打开成对裁剪工具。

    “成对裁剪”工具

  12. 输入以下参数:
    • 对于输入要素,选择 WDPA_poly_Latest
    • 对于裁剪要素,选择 KenyaFeature
    • 对于输出要素类类型,输入 WDPA_Kenya_Clip

    “成对裁剪”参数

  13. 单击运行

    工具随即运行,保护区被裁剪到肯尼亚边界。

  14. 从地图中移除 WDPA_poly_Latest 图层。

    已裁剪到肯尼亚边界的 WDPA 面

    现在您已将面裁剪到边界,接下来将融合这些面之间的边界,以移除重叠并清理数据。

  15. 地理处理窗格中,单击后退按钮。

    “返回”按钮

  16. 搜索并打开成对融合工具。 设置以下参数:
    • 对于输入要素,选择 WDPA_Kenya_Clip
    • 对于输出要素类,输入 WDPA_Kenya_04_25

    已设置“输入要素”参数

    World Database of Protected Areas 图层每月更新一次。 使用条款建议您只使用最新版本。 建议您在工具提取的输出中添加月和年(在这种情况下为 04_25),以记录提取数据的时间。 如果要发布基于此图层的任何工作,您将使用此信息来引用数据。

    此工具将默认创建多部件要素。 在这种情况下,这是您需要的;所有保护区应合并为包含多个地理独立部件的一个要素。 如果关闭创建多部件要素参数,则只合并接触或重叠的要素。

  17. 单击运行
  18. 移除 WDPA_Kenya_Clip 图层。

    融合后的图层看起来与输入图层相同,但现在该图层包含一个要素而不是 400 多个。

计算肯尼亚的面积

现在您有一个表示肯尼亚国家的面和一个表示肯尼亚保护区的面,您可计算肯尼亚当前受保护区域的百分比。

  1. 内容窗格中,右键单击 KenyaFeature,然后选择属性表

    KenyaFeature 图层的“属性表”选项

  2. 在表中,滚动至 Shape_Area 列。

    米是此图层坐标系的线性单位,因此该要素的面积为 586683013946.813599 平方米。 此数据的坐标系为 Web Mercator,不适合进行面积计算,因此您需添加一个字段以包含地理计算的面积。

  3. 在表顶部,单击添加字段按钮。

    “添加字段”按钮

  4. 字段列表中,对于字段名称,输入 Area_KM

    Area_KM 字段名称

  5. 对于数据类型,选择双精度

    “双精度”选项

  6. 在功能区字段选项卡的管理编辑内容部分中,单击保存

    单击“保存”按钮以保存对属性表中字段的编辑

  7. 关闭字段选项卡。
  8. 在表中,右键单击 Area_KM 字段名称,然后选择计算几何

    “计算几何”选项

    计算几何工具可根据要素几何添加计算数据到属性。

  9. 计算几何工具的几何属性部分中,对于字段,选择 Area_KM
  10. 对于属性,选择面积(测地线)
  11. 对于面积单位,选择平方千米

    “计算几何”工具随即可以运行

    使用测地线面积计算更准确的面积值。 将面积单位参数设置为平方千米可简化稍后进行的计算。

  12. 单击确定

    经计算,面积为 581,864 平方千米。 此图层中的国家边界是概化的,此数字与肯尼亚官方给出的面积略有不同。 对于本次分析,该值的精度足以。

计算保护区

接下来,您将计算保护区图层的面积。 您将针对 WDPA_Kenya_04_25 图层重复之前计算肯尼亚面积的过程。

  1. 内容窗格中,打开 WDPA_Kenya_04_25 的属性表。
  2. 在属性表中单击添加字段按钮。

    字段视图随即显示。

  3. 对于字段名称,输入 Area_KM。 对于数据类型,选择双精度
  4. 在功能区字段选项卡的管理编辑内容部分中,单击保存
  5. 关闭字段窗格。
  6. WDPA_Kenya_04_25 表中,右键单击 Area_KM 字段名称,然后选择计算几何
  7. 计算几何工具中,将字段设置为 Area_KM属性设置为面积(测地线)面积单位设置为平方千米

    计算几何参数以计算保护区的面积

  8. 单击确定

    面积将被计算。 该值大约为 102,338 平方千米。

    注:

    您的 Area_KM 值可能有所不同,因为 WDPA 数据会定期更新。

    Area_KM 值

    肯尼亚国土总面积为 581,864 平方千米。 保护区面积为 102,338 平方千米,大约站国土总面积的 17.5%。

  9. 关闭两个表格。
  10. 快速访问工具栏中,单击保存工程按钮。

    “保存工程”按钮

肯尼亚目前距离达到联合国 30x30 目标大约还有一半需要保护的区域。 为了达到 30% 的目标,还需保护约 87,000 平方千米的面积。 现在的问题是,应该保护哪个 87,000 平方千米的区域? 肯尼亚的最大生物多样性保护机会在哪里?

接下来,您将使用 ArcGIS Spatial Analyst extension 中的 Suitability Modeler 帮助回答该问题。


确定高优先级区域

现在,您已确定为达到联合国 30x30 目标还需保护的额外区域,接下来将确定哪些区域应优先添加到保护区。 您将使用 ArcGIS Living AtlasArcGIS Spatial Analyst extension Suitability Modeler 的数据来确定其他高重要性的保护区域。

检查数据图层

之前,您已在 ArcGIS Living Atlas 中查看了一些图层,并学习了如何将这些图层添加到 ArcGIS Pro。 接下来,您需检查数据,以了解您将在分析中用到的图层。

  1. 内容窗格中,取消选中 WDPA_Kenya_04_25 图层。

    已取消选中 WDPA 图层

  2. 内容窗格中,选中 GlobalTerrRaR_025deg 图层。

    GlobalTerrRaR_025deg 图层

  3. 内容窗格中,展开 GlobalTerrRaR_025deg 图层以查看其符号系统。

    GlobalTerrRaR_025deg 图层符号系统

    此图层包含二元符号系统。 二元符号系统可看到两个变量之间的定量关系。 GlobalTerrRaR_025deg 图层显示了陆地脊椎动物物种(鸟类、爬行动物、哺乳动物和两栖动物)的物种丰富度和物种稀有度。 物种丰富度量化了给定位置的物种多样性,这是一个重要的衡量标准,因为保护一个丰富度高的区域可保护许多物种。

    物种稀有度量化了给定区域所发现物种的罕见度。 这也是一个重要的衡量标准,因为如果一个区域是罕见物种的少数适宜区域之一,保护该区域可能是保护稀有物种的唯一机会。

    地图中的物种丰富度和稀有度图层

    检查此图层显示肯尼亚西南部的物种丰富度和物种稀有度都很高(深蓝色),而东北部的物种稀有度和低物种丰富度中等(浅蓝色)。 某些区域,特别是沿海地区和内罗比市北部周围,作为高物种稀有度区域脱颖而出。

    注:

    此图层由 Map of Life 发布,是半个地球项目爱德华·威尔逊基金会耶鲁大学的产品,旨在支持生物多样性保护。 还可以在 ArcGIS Living Atlas 中找到该图层。 图层使用条款明确禁止将其用于商业用途或个人利益。 此图层可在本教程中使用,已获得 Map of Life 和耶鲁大学的许可。

  4. 取消选中 GlobalTerrRaR_025deg 图层。
  5. 检查世界水程距离图层。

    此图层提供了距离大型水体(如湖泊、河流和海洋)的景观尺度估计。 水的分布影响了许多物种的分布。 此外,GBF 目标 3 中的一项内容为整合陆地和海洋保护区。

    地图上的水程距离图层

    地图显示了到海岸线和内陆水源(如维多利亚湖和河流)的距离。 该国东北部区域相比于其他区域更加干旱。

    注:

    此图层由 Esri、USGS 和 ESA 发布。 可在 ArcGIS Living Atlas 找到该图层。

  6. 取消选中世界水程距离图层。
  7. 选中并展开 European Space Agency WorldCover 2021 Land Cover 图层。

    Land cover 图例

    此图层显示了从卫星影像中提取的 10 米分辨率的土地覆盖类别。 该图层包含有关全球当前景观的高度准确信息。

    地图上的 ESA 土地覆盖图层

    为了优先考虑生态系统功能和服务,按照 30x30 目标,您希望优先保护树木覆盖区和灌木地,而不是农田或城市区域。

    注:

    此图层来源于 WorldCover 联盟欧洲航天局(2020/2021 年)。 数据来源于全球哨兵卫星影像。 可在 ArcGIS Living Atlas 找到该图层。

  8. 取消选中 European Space Agency WorldCover 2021 Land Cover 图层。
  9. 检查并展开 2050 年国家土地覆盖脆弱性变化图层。

    Land Cover Vulnerability Change 2050 - Country 图例

    此图层由克拉克大学克拉克实验室制作,用于研究土地覆盖变化趋势并将这些趋势推算到 2050 年。

    地图上的“土地覆盖脆弱性”图层

    由于城市化或森林砍伐等压力,一些区域更容易发生变化。 深紫色区域较不易发生变化,而地图上用亮黄色绘制的区域显示了最需要在转变为不太可持续状态之前进行保护的区域。 此图层支持 GBF 目标 1,防止高生物多样性重要区域的丧失。

    注:

    可在 ArcGIS Living Atlas 中找到此图层。 借助 Creative Commons By Attribution 许可共享。

    现在,您已经调查了数据,您将使用 Suitability Modeler 对其进行权衡,确定建议保护的额外 15% 国家面积,以支持 30x30 目标。

将数据栅格化以用于分析

您将在 Suitability Modeler 本地保存的裁剪图层集上工作,以加快处理速度。

  1. 在地图窗格中,单击肯尼亚地图选项卡。

    肯尼亚地图选项卡

    此地图包含了前一张地图的图层副本,并进行了一些小改动。 首先,为加快处理速度,每个图层都使用肯尼亚边界要素进行裁剪,并作为本地数据存储在工程中。 在图层名称中添加了 _Kenya 后缀以指示更改。

    “内容”窗格中的“肯尼亚”地图图层

    为了简化适宜性分析,物种丰富度和稀有度双变量图层被复制,每个图层分别根据丰富度或稀有度属性进行符号化,并调整符号以分别强调每个属性。

    丰富度和稀有度图层分割

    此外,水程距离图层也已通过拉伸和新配色方案进行符号化。

    地图上使用新符号系统的水程距离

    在开始分析之前,还有两个数据准备步骤。 Suitability Modeler 适用于栅格数据。 物种丰富度和物种稀有度图层均为要素图层,因此需要转换为栅格。

  2. 地理处理窗格的搜索框中,输入要素转栅格
  3. 单击要素转栅格

    “要素转栅格”工具

  4. 要素转栅格工具中,设置以下参数:
    • 对于输入要素,选择 GlobalTerrRaR_025_Richness_Kenya
    • 对于字段,选择Rich_all
    • 对于输出栅格,输入 GlobalTerrRaR_025_Richness_Raster_Kenya
    • 对于输出像元大小,输入1000

    “要素转栅格”参数

    1,000 米或 1 千米的像元大小是在相对较大的面和捕捉其边界需求之间的折中。

  5. 单击运行

    栅格图层 GlobalTerrRaR_025_Richness_Raster_Kenya 将被添加至地图。 在关闭工具之前,您将再次运行该工具以处理物种稀有度图层。

  6. 对于输入要素,选择 GlobalTerrRaR_025_Rarity_Kenya
  7. 对于字段,选择或确认 Rar_all 已被选中。
  8. 对于输出栅格,输入 GlobalTerrRaR_025_Rarity_Raster_Kenya。 确认输出像元大小设置为 1000

    “要素转栅格”工具参数

  9. 单击运行

    GlobalTerrRaR_025_Rarity_Raster_Kenya 栅格图层已被添加到地图。 您不再需要原始的丰富度和稀有度要素图层。

  10. 内容窗格中,右键单击 GlobalTerrRaR_025_Rarity_Kenya,然后选择移除
  11. 内容窗格中,右键单击 GlobalTerrRaR_025_Richness_Kenya,然后选择移除

    现在,这些图层已转换为栅格格式,您可以随时使用 Suitability Modeler

开始适宜性分析

接下来,您将开始一个新的适宜性分析模型并向其添加栅格。

  1. 在功能区分析选项卡的工作流组中,单击适宜性建模器

    “适宜性建模器”按钮

    功能区显示适宜性建模器选项卡。 随即显示适宜性建模器窗格。 首先,您需要创建新模型。

  2. 对于模型名称,输入肯尼亚保护优先级

    “模型名称”参数设置为肯尼亚保护优先级

  3. 对于输出适宜性栅格,输入 Conservation_suitability_Kenya

    输出适宜性栅格参数

    Kenya conservation priorities 模型图层将添加到内容窗格。 接下来,您需要将信息图层添加至模型。

  4. 单击适宜性选项卡。

    “适宜性”选项卡

  5. 条件部分的输入栅格中,单击箭头。 在菜单中,单击全选,然后单击添加

    “全选”按钮

    输入栅格将添加到模型。

    适宜性模型中的输入栅格

    您已将栅格添加至适宜性模型。

变换图层

适宜性建模工作流的下一步是变换栅格。 您将变换的第一个栅格是水程距离栅格。 此栅格为连续栅格。 您需要对其进行变换以使用 10 个水程距离类别。

  1. 条件表中,选择 Distance_to_Water_Kenya

    “条件”表中的水程距离栅格

    变换窗格视图将出现并显示 Distance_to_Water_Kenya 图层。 在此视图中,栅格中的数据分布以直方图形式显示。

    “变换窗格”视图

    该视图还将显示正在显示的字段和每个类别的值范围。

    水程距离变换的类别范围

    已根据数据属性选择此数据的类别范围变换。 如果您检查默认映射值,输入栅格中的低值将被分配低适宜性值。 您应检查每个图层的变换,确定其是否适合您正在建模的问题。 对于此特定栅格,低值表示水程距离短,应被列为高适宜性。

    如果您打算对此数据使用类别范围变换,您需单击反转按钮以反转类别顺序。 此举会让靠近水源的位置排名高,远离水源的位置排名低。 或者,您可选择另一种变换类型。

  2. 单击连续函数

    “连续函数”选项卡

    MSSmall 函数为最佳选择。

    MS 小值 (MSSmall) 函数

    变换窗格视图随即显示适合变换值数据的直方图曲线。

    显示转换后的距水源距离的直方图

    适合此数据的函数是 MSSmall。 此函数基于平均值和标准差重设输入数据,输入栅格值越小优先级越高。 运用此函数,短距离和中距离区域被分类为非常适宜,而长距离区域被分类为适宜性较低。 此函数是适合解决该问题的更准确模型。

  3. 内容窗格中,确保选中肯尼亚保护优先级图层。
  4. 内容窗格中,取消选中 Conservation_suitability_Kenya 输出栅格图层。

    取消选中输出栅格

    您将在适宜性分析结束时检查 Conservation_suitability_Kenya 输出栅格。

    当在变换窗格中添加了变换后的 Distance_to_Water_Kenya 图层后,该图层也将添加到内容窗格和肯尼亚地图中。

    地图上变换后的水程距离

    在此图层中,红色代表水程距离较远,绿色代表水程距离较近。

    注:

    如果地图中的红色范围大于绿色,可能是您使用了默认类范围变换。 如果地图的南部大部分区域为红色,而东北部有一些区域为绿色,则适宜性值是反转的,远离水源的地方被评为高优先级,而靠近水源的地方被评为低优先级。

    此变换将原始栅格中的线性距离值转换为 1-10 等级,以将其添加到其他图层的叠加中。 接下来,您将变换另一个图层。

  5. 适宜性建模器工具的条件表中,选择 GlobalTerrRaR_025_Rarity_Raster_Kenya

    “条件”表中的 GlobalTerrRaR_025_Rarity_Raster_Kenya 图层

    变换窗格视图随即更新以显示稀有度图层的类范围。

    稀有度图层的类范围表

    对于此图层,稀有度值越高则适宜性值越高。 还将更新值的直方图。

    变换后的稀有度值直方图

    该图层已添加至内容窗格中的肯尼亚保护优先级图层组和肯尼亚地图。

    地图中变换后的稀有度图层

    注:

    在接下来的几个步骤中探索适宜性图层时,如果您在地图上看不到某个图层,请在内容窗格中将该图层向上拖动,或关闭其上方的图层。

  6. 条件表中,选择 GlobalTerrRaR_025_Richness_Raster_Kenya

    “条件”表中的 GlobalTerrRaR_025_Richness_Raster_Kenya

    变换窗格视图随即更新以显示丰富度图层的类范围。

    丰富度图层的类范围表

    对于此图层,较高的丰富度值将映射到较高的适宜性值。 该视图还显示了这些值的直方图。

    变换后的丰富度图层的直方图

    该图层还已添加至地图。

    变换后的丰富度地图

  7. 条件表中,选择 LandCoverVulnerability_Kenya

    “条件”表中的 LandCoverVulnerability_Kenya 图层

    对于此图层,脆弱性值越高则适宜性值越高。

    变化脆弱性的类范围

    该图层还已添加至地图。

    变换后的脆弱性地图

    您已变换大多数输入条件。 土地覆盖图层为分类变量,因此您需以不同的方式对其进行变换。

重分类土地覆盖变量

此分析的下一个数据准备步骤是为土地覆盖图层指定一个分类变换。 您将基于土地对生物多样性的价值优先考虑某些土地覆盖类别。

栅格包含唯一类别。 为了便于重新分类,您需更改用于变换的字段。

  1. 条件表中,选择 EuropeanSpaceAgencyWorldcover_Kenya

    “条件”表中的 EuropeanSpaceAgencyWorldcover_Kenya 图层

    变换窗格视图将显示当前的默认映射,但基于栅格属性表的对象 ID 值。 您需将其更改为使用土地覆盖类别名称。

  2. 变换窗格视图中,单击,然后选择 ClassName

    用于分类的 ClassName 字段

    现在,变换窗格视图将显示类别名称到值的映射。

    土地覆盖类别名称的初始映射

    为了优先考虑生态系统功能和服务,您需将树木覆盖土地的值设置为最高。

  3. 适宜性列的树木覆盖一栏,单击此值,输入 10,然后按 Enter 键。

    树木覆盖值设置为 10,即最高适宜性

    这是最高值。 从生物多样性角度来看,灌木丛也很重要,因此您需将其设置为稍低的适宜性排名值 9。

  4. 适宜性列的灌木丛一栏,单击此值,输入 9,然后按 Enter 键。

    草地也很重要,因此您需将其设置为稍低的适宜性排名值 8。

  5. 适宜性列的草原一栏,单击此值,输入 8,然后按 Enter 键。

    灌木地和草地的值修改为 9 和 8

    城市建筑用地是最不重要的保护区域。

  6. 适宜性列的建筑一栏,单击此值,输入 1,然后按 Enter 键。

    农田在此分析中也不太重要,因此您需将其设置为较低的值 2。

  7. 适宜性列的农田一栏,单击此值,输入 2,然后按 Enter 键。

    裸露或稀疏植被区域也不太重要,因此您需将该类别设置为值 3。

  8. 适宜性列的裸露或稀疏植被一栏,单击此值,输入 3,然后按 Enter 键。

    此映射涵盖了肯尼亚的大部分土地覆盖。

    土地覆被类别

  9. 向下滚动到其余的值。

    肯尼亚较不常见的土地利用类别

    红树林和草本湿地对生物多样性的价值较高,因此您需将默认的适宜性值分别保留为 10 和 9。 雪和冰覆盖的土地在肯尼亚很少见,永久水体对水生生物多样性很重要。 您将接受这些默认值。

    直方图中随即显示了变换值的分布。

    土地覆盖变换值的分布

    接下来,您将预览适宜性模型的结果。

  10. 内容窗格中,选中 Conservation_suitability_Kenya 图层。

    “内容”窗格中的“保护适宜性”图层

    地图显示了模型结果。

    地图上的“保护适宜性”图层

    这些初步结果看起来不错,因此您需运行模型以在您的工程地理数据库中生成输出栅格副本。

指定输出分辨率并运行模型

在运行模型之前,您应设置输出的像元大小。 默认情况下,像元大小为每个输入图层的最大像元大小。 在此分析中,您有一些高分辨率图层和两个极低分辨率(物种丰富度和稀有度)的图层。 默认情况下,输出的分辨率为 1 千米,匹配两个低分辨率图层。

低分辨率输出的处理时间较短,占用的磁盘空间较少,但对土地管理决策的用处较小。 高分辨率输出的处理时间较长,占用的磁盘空间较多,但对决策更有用。 折中的方法是将输出分辨率设置为中间值。

  1. 适宜性建模器窗格中,单击环境选项卡。

    “环境”选项卡

  2. 滚动并展开栅格分析部分。
  3. 对于像元大小,选择与图层 Distance_to_Water_Kenya 相同

    “像元大小”参数

    此图层的像元大小约为 200 米,介于最高分辨率数据(10 米)和最低分辨率数据(1 千米)之间。

  4. 单击参数选项卡。

    “参数”选项卡

  5. 适宜性建模器窗格中,单击运行

    “运行”按钮

    模型运行并生成 Conservation_suitability_Kenya 栅格图层。 该模型可能需要运行几分钟,具体取决于您的计算机。

    结果地图

    在输出中,您可通过大块的 30 千米像素足迹看到低分辨率数据的影响,但结果也保留了一些高分辨率图层的细粒度数据质量。 此分析的输出分辨率可接受。 值范围为 50 分(代表每个输入图层的 10 分或最大值)到 16.8 分(代表每个输入图层的低分)。 根据您在模型中分配的值,输出中的高值代表具有高保护优先级的区域。

    结果不仅基于数据,还依赖于您对各个图层的选择、不同图层的重要性、变换以及权重分配的专业知识和判断。 建模是一个非线性和迭代的过程,并受到一些固有约束的限制。

查找区域

Suitability Modeler 可根据模型结果图层定位区域。 接下来,您将识别四个区域,总面积等于达到 30x30 目标所需的剩余 15%。

  1. 适宜性建模器窗格中,单击定位选项卡。

    定位选项卡

  2. 对于输入适宜性地图,选择 Conservation_suitability_Kenya
  3. 对于总面积,键入 87000

    该值是您计算出的需要增加的保护土地面积,以达到 30x30 目标。

  4. 对于面积单位,选择平方千米
  5. 对于输出栅格,输入 Kenya_conservation_areas

    “定位”窗格参数

  6. 对于区域数,输入 4

    区域数警告

    区域数量参数旁边的警告表示工具将使用组合方法选择区域,因为您选择的值为 4,小于 8。 定位窗格的“区域增长和搜索参数”部分可更改方法,但在此情况下不需要。 组合方法在区域数量较少时更适用。 如果您选择创建超过 8 个区域,工具将默认使用连续选择方法,该方法在区域数量较大时更适用。

  7. 对于区域间最大距离,输入 50
  8. 对于距离单位,选择千米

    距离单位参数

    如果您想确保区域分散,可设置每个区域的最小和最大面积以及区域之间的最小距离,但在此分析中不需要。

  9. 对于现有区域的输入适宜性地图或要素,单击浏览按钮。
  10. 单击数据库

    数据库文件夹

  11. 双击 model_conservation_suitability.gdb 地理数据库。

    工程地理数据库

  12. 单击 WDPA_04_25_Kenya。 单击确定

    此图层为您在其他地图中创建,具有现有保护区域。 这些区域可避免工具将现有保护区域添加到拟议的保护区域中。

    参数已设置

  13. 单击运行

    工具随即开始运行,新 Kenya_conservation_areas 图层将添加到地图中。

    显示的区域

    注:

    地图上的颜色可能与示例图像不同。

    结果显示了四个区域,总面积为 87,000 平方千米,位于肯尼亚境内。 不包括当前保护的区域,但优先考虑连续的区域。 还优先考虑了具有高物种丰富度、物种稀有性、靠近水源、主要为树木覆盖、草原和灌木丛以及高变化脆弱性的区域。

    您所看到的灰色、红色、蓝色和黄色区域是模型识别的主要保护区域。 这些是具有高生物多样性和重要生态系统功能的区域,如果不加以保护,可能会退化。 其中一个区域靠近海岸线,符合联合国将其整合到更大海景中的目标。 其中一些区域靠近城市中心,是肯尼亚丰富的生物多样性和树木覆盖部分。

在本教程中,您识别了肯尼亚当前受保护的区域,并确定了为达到联合国 30x30 目标需要额外保护的区域。 为了保护具有显著生物多样性和重要生态系统功能的区域,您进行了与全球生物多样性框架目标一致的分析。 您使用了 Suitability ModelerArcGIS Living Atlas 的数据创建了变换后图层的加权叠加。 您使用定位功能,基于现有保护区域并权衡各种因素识,别了紧凑的保护区域。

进一步,您可将 Kenya_conservation_areas 栅格转换为要素图层并在 Web 地图中分享。 此操作可用于向您的同事和更广泛的社区传达您的分析结果。 通过使用 ArcGIS StoryMaps 将地图包含为故事的一部分,您可讲述关于此分析、30x30 目标和保护您所在区域的故事。

您可以在教程库中找到更多教程。