计算采伐区域中山杨的面积
山杨是一种重要的木材资源，用于生产诸如纸张、托盘、纸板和胶合板等商品。 作为自然资源机构的 GIS 专家，您已经获得了木材采伐计划，并被要求回答以下问题：
- 采伐区域中有多少英亩的山杨？
- 计划的木材采伐将削减多少英亩的土地？
- 预期的木材采伐量是多少？
计算每个林分的占地面积
首先，您的任务是回答采伐区域有多少英亩的山杨。
- 下载 Timber Harvest Planning project package。
- 在计算机上找到已下载的文件。 双击 TimberHarvestPlanning.ppkx 以在 ArcGIS Pro 中将其打开。 如果出现提示，请登录 ArcGIS 帐户。
- 在内容窗格中，右键单击 ForestStands 并选择属性表。
随即将打开属性表。 此图层包含有关每个林分的信息，包括土壤类型、年龄等级、所有权和植被类型。
提示：
要了解有关 Age_class、Veg_type 以及其他属性的详细信息，请查看图层的元数据。
还有一个名为 Shape_Area 的字段，该字段是自动生成的。 然而，这些值以平方米为单位，林业经理要求以英亩为单位。 您将添加一个新字段来计算面积，以英亩为单位。
- 在属性表的功能区上，单击添加字段按钮。
字段视图随即显示。
- 对于字段名称和别名，请输入 Acres。 对于数据类型，选择双精度。
- 在功能区字段选项卡的更改组中，单击保存。
- 关闭字段视图。
属性表现在有一个空字段，用于存储以英亩为单位的区域值。 接下来，您将计算这些值。
- 在属性表中，右键单击 Acres 字段的标题，然后选择计算几何。
- 对于计算几何窗口，输入以下参数：
- 对于属性，选择面积。
- 对于面积单位，选择美国测量英亩。
- 对于坐标系，选择当前地图 [Map]。
- 单击确定。
属性表中的 Acres 字段填充值。 现在您了解了每个林分的占地面积。
- 关闭属性表。
找到山杨林分的占地面积
接下来，您将创建一个条形图，以了解研究区域中有多少英亩的山杨林分。
- 在内容窗格中，右键单击 ForestStands，指向创建图表并选择条形图。
图表视图和图表属性窗格随即出现。
- 在图表属性窗格中，对于类别或日期，选择 Veg_type。
- 对于聚合，选择总和。
- 在数值字段列表中，单击选择按钮，然后选中 Acres 框。 单击应用。
- 在数据标注下，选中标注条柱。
- 单击轴选项卡。
- 在 Y 轴部分的数字格式下，在类别：无旁边，单击确定数值字段类型的显示格式按钮，然后设置以下参数：
- 对于类别，选择数值。
- 将小数位设置为 2。
- 单击应用。
该图表显示了每种植被类型的绿色条柱，标注有其英亩数的总和。 研究区域中有 65,219 英亩的山杨林分。
然而，您知道并非研究中的所有林分都应包括在计数中。 采伐计划将适用于国有公共林和私有工业林。 几乎不会在私人非工业用地上进行采伐。 您可以应用定义查询，以将数据集过滤为仅包含适当的土地所有权类型。
- 在内容窗格中，双击 ForestStands 以打开图层属性窗口。
- 单击定义查询选项卡，然后单击新建定义查询。
- 构造子句 Where Ownership is not equal to non-industrial private。
- 单击应用
- 在图层属性窗口中，单击确定。
地图中现在有一些间隙。 非工业私有土地不再显示。
条形图也发生了变化。 现在山杨条柱上方的数字为 55,333。 此数字是森林经理第一个问题的答案。
- 在快速访问工具栏上，单击保存以保存您的工程。
采伐区域中有 55,333 英亩的山杨。 但并非这块土地的所有部分都将被采伐。 随后，您将回答下一个问题：计划的木材采伐将削减多少英亩的土地？
计算要采伐的土地面积
之前，您计算了公共和工业用地上现有山杨的面积。 当您知道有多少英亩山杨后，您可以确定哪些林分将被采伐。 森林经理为您提供了一些关于可砍伐树木所在位置的标准。 第一个标准是在河流和溪流的 100 英尺缓冲区内不能进行采伐。 太靠近水源的采伐会导致有害的腐蚀和沉降，因此保留水道周围的树木非常重要。
在水道周围建立缓冲区
首先，您将创建一个面图层来代表所有水道周围的 100 英尺缓冲区。
- 如有必要，打开 TimberHarvestPlanning.ppkx 并关闭图表视图。
- 在内容窗格中，选择 ForestStands 以将其选中。 在功能区上数据选项卡的定义查询组中，将活动查询更改为 <无>。
- 在分析选项卡的地理处理组中，单击工具。
- 在地理处理窗格中，搜索并打开缓冲区工具。
- 在缓冲区工具窗格中，输入以下参数：
- 对于输入要素，选择 Waterways。
- 如有必要，对于输出要素类，输入 Waterways_Buffer。
- 对于距离，输入 100，然后选择美国测量英尺。
- 对于融合类型，请选择将全部输出要素融合为一个要素。
- 单击运行。
新图层即会被添加到地图中。
- 放大以查看缓冲区图层。
此面代表了河流和溪流周围 100 英尺的保护区，在那里无法采伐木材。
从林分面中擦除缓冲区
接下来，您将使用擦除工具从 ForestStands 图层中移除缓冲区域。
- 在地理处理窗格中，单击后退按钮。
- 搜索并打开擦除工具。
- 在擦除工具窗格中，设置以下参数：
- 对于输入要素，选择 ForestStands。
- 对于擦除要素，选择 Waterways_Buffer。
- 对于输出要素类，输入 ForestStands_NoRivers。
工具随即开始运行，并将新图层添加到地图中。
- 单击运行。
工具随即开始运行，并将新图层添加到地图中。
- 在内容窗格中，关闭 ForestStands。
- 右键单击 Waterways，然后选择移除。
- 移除 Waterways_Buffer 图层。
底图现在显示在河流周围的缓冲区中。
- 打开 ForestStands_NoRivers 的属性表。
由于您从面中移除了一些区域，因此需要重新计算 Acres 字段中的值。
- 右键单击 Acres 字段并选择计算几何。
计算几何窗口随即显示。
- 在几何属性下，对于属性，选择面积。
- 对于面积单位，选择英亩。 对于坐标系，选择当前地图 [Map]。
- 单击确定。
Acres 字段随即更新以仅反映不与河流或溪流相邻的土地。
- 关闭属性表。
确定在工业用地上采伐的林分
当您移除河流和溪流周围的缓冲区后，您需要确定满足森林经理标准其余部分的山杨林分。 砍伐树龄太小的树木是一种浪费。 虽然山杨可以在各种土壤类型上生长，但这些类型的产量各不相同。 相比于干燥的沙质土壤，在肥沃的土壤上可以产出更多的木材。
森林经理为您提供了不同土地所有权类型的不同采伐标准。 首先，您将考虑在工业用地上采伐的标准：仅采伐至少 40 年树龄的林分。
- 在内容窗格中，双击 ForestStands_NoRivers 图层以打开图层属性窗口。
- 在定义查询选项卡上，单击新建定义查询。
- 构建子句 Where Veg_type is equal to aspen。
- 单击添加子句以将查询扩展为多个子句。
- 构建子句 And Ownership is equal to industrial。
- 单击添加子句。 构建子句 And Age_class is greater than or equal to 40。 单击应用。
- 在查询的顶部，单击查询 1（查询名称）并输入 Industrial Harvest。
- 单击确定。
- 在地图上缩放并平移，直到您可以找到一些剩余的林分。
原始林分面很少符合工业用地的采伐标准。 接下来，您将创建新字段以便标记这些区域以进行采伐。
- 打开 ForestStands_NoRivers 的属性表。
- 单击添加以添加新字段。
- 对于字段名称和别名，输入 TimberHarvest。 对数据类型选择文本。
- 在功能区字段选项卡的更改组中，单击保存。
- 关闭字段视图。
- 在属性表中，右键单击 TimberHarvest 字段的标题，然后选择计算字段。
- 在计算字段窗口的表达式框中，输入 'Industrial'。 （请确保包括单引号。）
- 单击确定。
属性表中的 TimberHarvest 字段随即更新。
只更新了符合定义查询标准的面。 其他面继续针对 TimberHarvest 字段选择值 <空>。 接下来，您将创建定义查询以确定将在公共土地上采伐的林分。
确定在公共土地上采伐的林分
您的研究区域内的公有林分多于工业用地。 采伐这些土地的标准也更多：
- 仅采伐至少 50 年树龄的林分。
- 仅采伐大小至少 20 英亩的林分。
- 仅采伐含有排水良好沃土的土壤类型。
- 打开 ForestStands_NoRivers 的图层属性窗口。
- 在定义查询选项卡上，单击新建定义查询。
- 将查询 1 重命名为 Public Harvest。
- 添加五个子句：
- Where Veg_type is equal to aspen
- And Ownership is equal to state-owned public
- And Age_class is greater than or equal to 50
- And Acres is greater than or equal to 20
- And Soil includes the value(s) well-drained loam, well-drained loamy sand, well-drained sandy loam
- 单击应用。
- 在 Public Harvest 旁边，单击设置为活动按钮以将其选为活动查询。
- 单击确定。
地图将更新为显示不同的林分。 属性表表明 78 个林分符合公共土地上的采伐标准。
- 使用 TimberHarvest 字段上的计算字段工具将过滤后的要素标注为 'Public'。
- 关闭属性表。
查找将要采伐的总面积
您已找到将采伐哪些山杨林分。 接下来，您将创建图表以了解它们覆盖多少土地。
- 如有必要，在内容窗格中，单击 ForestStands_NoRivers 以将其选中。
- 在功能区上数据选项卡的定义查询组中，将活动查询更改为 <无>。
所有林分会在地图上绘制。
- 在功能区要素图层选项卡的绘图组中，单击导入。
随即出现导入符号系统窗口。
- 对于符号系统图层，单击浏览按钮。
- 在符号系统图层窗口中，单击文件夹并双击 TimberHarvestPlanning 文件夹连接。
- 打开 commondata 文件夹，然后打开 userdata 文件夹。 双击 AspenHarvest.lyrx。
您选择的文件将添加到符号系统图层字段中。
注：
图层文件 (.lyrx) 允许您保存和重新应用符号系统属性。 仅当您对本教程中定义的字段名称和值使用相同的拼写时，它才有效。 或者，您可以创建自己的符号系统或跳到步骤 8。
- 单击确定。
对地图进行符号化以显示将在公共和工业用地采伐山杨的位置。 （如有必要，您可以进行缩小。）
- 在内容窗格中，右键单击 ForestStands_NoRivers 图层，指向创建图表并选择条形图。
- 在图表属性窗格中，对于类别或日期，选择 TimberHarvest。 对于聚合，选择总和。 对于数值字段，选中 Acres。
- 单击应用并选中标注条柱。
条形图采用颜色编码，以匹配地图上的符号系统。 这些条柱还标注有每种土地所有权类型将采伐的总英亩数。
- 关闭图表视图并保存工程。
您现在可以通知林业经理，将采伐总共 5,937 英亩的山杨；其中，工业用地 355 英亩，国有公共土地 5,582 英亩。 随后，您将计算此采伐量。
计算木材采伐的预期量
之前，您计算了要记录的土地面积。 森林经理还需要了解预期采伐的木材量。 她为您提供了以下用于计算木材量的图表：
| 土壤类型 | 木材量方程 |
|---|---|
排水过度的沙土 | y = 14.318 * ln(x) - 36.695 |
排水良好的沙土 | y = 17.373 * ln(x) - 49.959 |
排水良好的肥沃沙土 | y = 14.378 * ln(x) - 36.808 |
排水良好的砂壤土 | y = 24.572 * ln(x) - 75.969 |
排水良好的沃土 | y = 15.319 * ln(x) - 41.775 |
排水一般的沃土 | y = 17.109 * ln(x) - 48.980 |
排水不良的淤泥 | 无采伐 |
木材量 (y) 是各种土壤类型年龄等级 (x) 的函数。 木材量以每英亩的捆数确定。
计算每英亩的捆数
考得是美国和加拿大使用的木柴和纸浆材的度量单位。 该单位等于 128 立方英尺或 3.62 立方米堆叠好的木材。 要计算将采伐的木材捆数，您需要再添加一个字段。 然后，您将根据上述方程填充它。
- 如有必要，请打开 TimberHarvestPlanning.ppkx。
- 打开 ForestStands_NoRivers 的属性表，然后单击添加字段以创建一个新字段。
- 对于字段名称和别名，输入 Cords。 对于数据类型，选择双精度。
- 请保存您的更改，然后关闭字段视图。
新 Cords 字段会添加到属性表的末尾。 您不需要计算所有记录的木材量，而仅针对将采伐的林分。
- 在功能区地图选项卡的选择组中，单击按属性选择。
- 在按属性选择窗口中，单击新建表达式并构建子句 Where TimberHarvest is not null。
- 单击确定。
共选择了 113 个要素。 接下来，您将计算它们的木材量。
- 在地理处理窗格中，搜索并打开计算字段工具，然后输入以下参数：
- 对于输入表，选择 ForestStands_NoRivers。
- 对于 FieldName，选择 Cords。
- 对于表达式类型，选择 Arcade。
-
由于计算木材量的方程对于每种土壤类型是不同的，因此您将使用条件表达式。
- 在表达式框中，复制并粘贴以下代码：
if ($feature.stand_data_csv_Soil == "well-drained loamy sand") { return 14.378 * Log($feature.stand_data_csv_Age_class) - 36.808 } else if ($feature.stand_data_csv_Soil == "well-drained sandy loam") { return 24.572 * Log($feature.stand_data_csv_Age_class) - 75.969 } else if ($feature.stand_data_csv_Soil == "well-drained loam") { return 15.319 * Log($feature.stand_data_csv_Age_class) - 41.775 } else if ($feature.stand_data_csv_Soil == "moderately-drained loam") { return 17.109 * Log($feature.stand_data_csv_Age_class) - 48.980 } else { return 0 }该表达式根据土壤类型计算每个选定林分每英亩的捆数。
- 单击验证按钮，然后单击运行。
值将添加到所选行的属性表中。
计算体积
还需要再计算一次。 您刚刚计算的数字表示根据每个林分的土壤类型，从采伐中可以预期的每英亩的捆数。 但是，其中一些林分比其他林分更大。 接下来，您将每英亩的捆数乘以英亩数，以找到预期的木材采伐量。
- 在计算字段工具，清除表达式框中的表达式。
- 在表达式框中，输入或复制粘贴 $feature.Cords * $feature.Acres。
- 单击运行。
在属性表中，再次更新所选行的 Cords 字段中的值。
- 在属性表顶部，单击清除选择内容按钮以清除选择内容。
- 右键单击 Cords 字段的标题并选择统计数据。
随即出现一个新图表，以及一个图表属性窗格。
- 在图表属性窗格中，查找总和值。
- 保存工程。
计划的山杨采伐总量预期为 131,535 捆木材。 该计划是从采伐区域的 55,333 英亩山杨总量中削减 5,937 英亩。 要查找这些值，您创建了三个新字段：Acres、TimberHarvest 和 Cords。 然后，您通过各种工具使用正确的值填充这些字段，包括缓冲区、擦除、计算字段和计算几何属性。
虽然森林经理知道计划采伐木材的标准，但作为 GIS 专家，她需要您提供一些基本问题的答案：哪些土地将被采伐？ 要砍伐多少森林？ 采伐会产生多少木材？ 当您拥有这些数字后，即可开始评估与您的机构的保护和业务目标相关的采伐计划的可行性。
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