探索研究区域
在本教程中,您将使用 ArcGIS Pro 创建地图。 您将首先创建一个工程,然后导入现有地图文档和执行分析所需的数据。 接下来,您将对数据进行符号化和组织,确保准备好所需内容。
查找研究区域
在创建地图之前,首先必须创建工程。 工程中存储了地图、数据库、工具箱、样式和其他可能有助于创建地图的文件夹。 然后,您将导入地图文档,其中包含启动地图所需的一些数据。
- 下载预测亚马逊热带雨林中的森林砍伐区域的 .mxd 文件和 Rondonia .zip 文件,并将其保存到所选位置。
- 提取 Rondonia .zip 文件的内容。
- 启动 ArcGIS Pro。
- 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,单击目录。
目录模板将创建一个无关联地图的工程。 如果您打算打开现有地图,这将是最好的选择;原因是这样将打开目录视图,以便您浏览到现有内容。 地图选项将使用您的工程打开 2D 地图,而场景模板会使用 3D 地图创建工程。 从没有模板的情况入手选项会打开一个空白工程,以便您可以随时添加地图或场景。
- 在新建工程窗口中,将工程命名为 Rondonia Deforestation。
默认情况下,工程保存在您计算机 C 盘 Documents 文件夹下的 ArcGIS 文件夹中。 要将项目保存在其他位置,请创建一个文件夹(例如 LearnArcGIS),然后浏览到该文件夹。
- 确保选中为此工程创建新文件夹复选框,然后单击确定。
为工程创建专用文件夹通常大有裨益。 每个新工程都包含一个工程文件 (.aprx)、一个默认地理数据库和一个工具箱。 将这些内容归档在一起以便于查找、共享和存储工程和数据。
工程随即打开并显示目录视图。 在此视图中,您可以管理和浏览数据。
您将开始为工程添加数据。 您已经拥有的数据将由 ArcMap 地图文档或 .mxd 文件引用。 通过在工程中导入 .mxd 文件,您可以在 ArcGIS Pro 中重新创建地图。
- 在功能区的插入选项卡上,单击导入地图。
- 浏览到下载 Brazilian_Rainforest.mxd 文件的文件夹,选择文件,然后单击确定。 进行缩小,以显示雨林边界。
名为 Brazilian Rainforest 的地图选项卡随即被添加到工程中。 其中包含三个图层:Brazilian States、Amazon Ecoregion 和 Cities(朗多尼亚州内)。 这些图层将绘制在默认的世界地形图底图上方。 为了更好地了解热带雨林的特征,您需要将底图更改为“影像”。
- 在功能区的地图选项卡的图层组中,单击底图,然后选择影像。
底图显示了地形和行政边界等背景参考信息。 它可帮助显示数据在全球环境中的位置。 接下来,您将定位巴西朗多尼亚州。
- 在功能区上的查询组中,单击定位。
定位窗格随即显示。 与其他窗格一样,此窗格可以停靠或放置在应用程序的任何位置,以方便使用。 默认情况下,它显示在工程的右侧,可能会覆盖目录窗格。 利用定位窗格,您可以使用关键字搜索在地图上查找地点。
- 在定位窗格中,输入 Rondonia 并按 Enter 键。
随即显示几个结果,地图会缩放至巴西朗多尼亚州。
- 关闭定位窗格。
- 在工程顶部的快速访问工具条中,单击保存。
组织和符号化数据
目前,无法在 Brazilian States 图层下看到底图。 更改图层的符号系统以便更好地查看底图。 您还将组织内容窗格中的图层。 内容窗格会列出地图中的所有图层。 它还显示图层的符号系统和组织图层的所有组。
- 在内容窗格中,右键单击 Brazilian States,然后单击符号系统。
随即显示符号系统窗格。 符号系统是指每个图层在地图上的显示方式。 您可以更新主符号系统方法,也可以更改颜色、形状、大小、旋转等等。
- 在符号系统窗格中,对于符号,单击颜色框。
随即显示符号库。 这些是常用默认符号,您可以将它们应用于图层。 您可以从图库中选择一个符号,也可以根据需要更改其特性。
- 在图库中,单击第二个选项,黑色轮廓(2 磅)。
巴西各州现在仅使用黑色轮廓显示。 由于深色相对于底图难以看清,因此您可以将其更改为浅色。
- 在窗格顶部的图库旁边,单击属性。 根据需要,在属性选项卡上展开外观。
- 对于轮廓颜色,单击颜色菜单,选择紫丁香粉末。
提示:
将鼠标悬停在颜色上以查看其名称。
- 单击自动应用按钮可更新符号并启用 和 以使您所做的任何更改自动应用到地图上。
各州现在以浅紫色显示,相对于影像底图来说比较突出。
接下来,您将添加更多数据。
- 单击功能区上的视图选项卡。 在窗口组中,单击目录窗格。
之前,您查看了目录视图。 通过此窗格,您可以以类似的方式浏览数据,还可以将图层拖动到地图上。 如果要查看元数据,预览数据集等等,最好使用目录视图。
- 在目录窗格中,右键单击数据库并选择添加数据库。
- 在选择现有地理数据库窗口中,浏览至您解压的数据,并选择 Rondonia.gdb。 单击确定。
地理数据(例如您的教程数据)在地理数据库中以最高效的方式进行存储和管理。 这些格式没有 shapefile 的限制,因此很容易损坏。 地理数据库易于压缩,并且可以对其中的要素进行空间和属性验证。
- 在目录窗格中,展开数据库。
数据库 文件夹中有两个地理数据库。 其中一个名为 Rondonia Deforestation.gdb 的地理数据库是您创建工程时创建的默认地理数据库。 在没有另外指定的情况下,此地理数据库将存储和管理所有工程专用的数据源和产品。 第二个地理数据库是您刚刚添加的。
- 右键单击 Rondonia.gdb 并选择设为默认。
Rondonia.gdb 标有主页图标。
通过将其设置为默认地理数据库,您可以指定将您创建的所有数据保存在此处。
- 展开 Rondonia.gdb。
地理数据库包括四个要素类和一个栅格数据集,可将其作为图层添加到地图中。 稍后您将了解有关栅格数据集的详细信息。 要素类是一个存储结构,用于存储和管理空间要素几何和属性。 表示巴西各州的面要素集合就是要素类的一个例子,构成道路的线要素也是。 项目图层是指数据的地图表示,而要素类是指基于文件的数据本身。 要素类包含三种主要数据类型:点、线和面。
添加并符号化道路
接下来,添加道路图层。 Rondônia 中主要有两种道路类型:由政府建设的或拥有政府建设许可的官方道路;独立于政府建设的非官方道路。 由于您的最终目标是确定拟建道路带来的潜在森林砍伐区域,所以查看现有道路对于您的最终分析来说非常重要。
- 在内容窗格中,关闭 Brazilian States。
- 在目录窗格中,单击 Roads 并将其拖动到地图上。
Roads 图层随即会添加到地图中。
注:
从地理数据库添加图层时,图层会带有随机默认符号系统。 Roads 图层的外观可能与示例图像不同。
Roads 图层包括覆盖该州大部分的密集道路网络。 图层不会延伸至 Amazon Ecoregion 边界之外。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在选择组中,单击按属性选择。
将打开按属性选择工具。 使用此工具可以构建逻辑表达式,用以确定从指定图层中选择的要素。
- 在按属性选择工具窗口中,对于输入行,确认已选择 Roads。
- 如有必要,对于选择类型,单击下拉箭头并选择新建选择。
- 在查询构建器中,单击 Where 旁边的第一个框,然后在属性列表中,单击 Status。
第一个框用于指定您想使用的数据字段。 第二个框包含逻辑运算符,例如等于。
- 在最后一个框中,展开选项并选择 Official。
当设置为值时,就如框现在所示,会将字段包含的数据值列出。
- 单击绿色复选标记来验证表达式。
验证表达式以确保它是有效的 SQL 查询。
- 单击确定。
官方道路显示用于连接各个镇且便于人口中心之间的交通往来。 尽管它们大部分显示在森林砍伐区域中,但森林砍伐不会仅发生在有官方道路的位置。 很明显的是,官方道路少于非官方道路。
能够看到独立于总道路网络的官方道路将为您提供非常有用的参考信息。 然而,选择不是永久性的,如果您进行了其他选择或取消选中要素,则该选择将会擦除。 为防止出现此问题,您将基于选择创建新图层。
- 在内容窗格中,右键单击 Roads,指向数据,然后选择导出要素。
将打开导出要素工具。
- 在导出要素工具窗口中,对于输出要素类,输入 Official_Roads。
之前将 Rondonia.gdb 设置为默认地理数据库,因此 Official_Roads 图层将保存在那里。
- 单击确定。
输出图层即会添加到内容窗格和地图中,但是可能被所选内容遮挡。 它也可能与原始要素类的颜色相同。
- 在功能区上的选择组中,单击清除。
- 如有必要,可将 Official_Roads 拖动到 Roads 上方。
对图层进行重新排序会更改它们在地图上的绘制顺序。 绘制顺序下先列出的图层其在下方所列图层的顶部绘制。
- 在内容窗格中,单击 Official_Roads 线符号。
随即将打开符号系统窗格,并显示 Official_Roads 图层。
- 在符号系统窗格中,单击图库选项卡,然后为 Minor Road 选择一个符号。
在地图上,Official_Roads 图层使用白色绘制。
- 在内容窗格中,单击 Official_Roads 两次以使其名称变为可编辑状态。 将图层重命名为 Official Roads(去掉下划线)。最后,更改原始 Roads 图层的符号系统。
- 在内容窗格中,单击 Roads 图层的符号。 在符号系统窗格中,单击属性选项卡。
- 对于颜色,展开颜色菜单,选择紫苑紫色。
这种紫色与底图和 Roads 图层都形成了鲜明的对比。
- 保存工程。
您打开了一个新地图并添加了边界图层来定位研究区域。 您还添加了对分析和一般地图信息来说十分重要的基础架构图层。 接下来,您将进一步查看森林砍伐和道路之间的关系,以查找可应用至拟建道路的模式。
比较道路与森林砍伐区域
现在您已熟悉了研究区域,您将执行分析以计算道路对森林砍伐的影响。 首先,要添加显示森林砍伐范围的图层。 然后,量化距道路一定距离范围内森林遭到砍伐的土地面积百分比。 通过找出现有道路与森林砍伐之间的关系,您之后将可以估算由拟建道路禁令条例所限制的森林砍伐面积。
如果您没有完成之前的模块,请下载工程包以开始此模块。
探索森林砍伐区域
尽管您在上一教程中已观察过森林砍伐区域,但现在仍需进行更全面的浏览,以便了解朗多尼亚州现有的森林砍伐模式。 从添加显示州内森林砍伐区域的图层开始。
- 如有必要,在 ArcGIS Pro 中打开 Rondonia Deforestation 工程。
- 在符号系统窗格的底部,单击目录选项卡。
您可以使用选项卡在打开的窗格之间切换。
注:
如果关闭了符号系统窗格,则还可以通过单击内容窗格中列出的任何图层符号重新将其打开。
- 如有必要,在目录窗格中,展开数据库,然后展开 Rondonia 地理数据库。 在内容窗格中,将 Deforested_Area 要素类拖动到 Roads 下方。
使用随机颜色,将 Deforested Area 图层添加到地图。 此数据来自于卫星影像,该影像使用分类技术,可识别森林覆盖区域和已开垦土地。
- 您可根据需要进行放大,直至看到 Deforested Area 图层为止。
由于森林砍伐模式为紧紧沿着道路进行,因此很难看见非官方道路图层下方的图层。
- 单击 Deforested Area 的符号。 在符号系统窗格中,单击属性选项卡。
- 展开颜色菜单,然后在窗口底部单击颜色属性。
颜色编辑器窗口随即出现。 颜色编辑器允许您通过各种颜色模型指定颜色,例如 RGB、HLS 和 HSV。 您还可以修改所选颜色的透明度。
- 在 HEX # 框中,输入颜色代码 E1E1F2。
现在,Deforested Area 图层以浅紫色进行了符号化。 该颜色与当前位于地图上的图层形成了对比。 但是,图层的默认轮廓遮挡了某些图层,因此您需要将其移除。
- 单击确定。
- 将轮廓颜色设置更改为无颜色。
图层的单色覆盖了底图上可见的森林砍伐。 要同时显示两个图层,您可以调整透明度。
- 在内容窗格中,单击 Deforested Area 图层以将其选中。
当您在内容窗格中选择特定的图层类型(例如要素或栅格图层)时,会显示其他上下文选项卡。 在本例中,Deforested Area 图层是要素图层,因此将显示要素图层选项卡。
- 在功能区上,单击要素图层选项卡。
- 在效果组中,对于透明度,输入 50.0 并按 Enter 键。
现在您的视线可以穿过被砍伐森林的区域。
- 在内容窗格中,右键单击 Deforested Area,然后选择缩放至图层。
该图层仅含有一个要素。 该要素为多部分 (Multipart) 要素:一个由许多不连续元素组成的要素。 森林砍伐区域通常以小宗地的形式显示,而非大片完整的带状区。 在此比例下,很难观察到森林砍伐区域的更多细节。 须放大地图进行更近距离地观察,但首先要标记当前地图范围。 使用书签可以快速导航到特定地图范围。
- 在功能区上,单击地图选项卡导航组中的书签和新建书签。
- 在创建书签窗口中,将书签命名为 Rondonia,然后单击确定。
现在您已经创建了书签,您可以在地图周围进行缩放并快速返回整个州的视图。
- 在功能区地图选项卡的导航组中,确认已选择浏览工具。
浏览工具可确保在您绘制感兴趣区域时,可以缩放到该区域而不是将其选中。
- 按住 Shift 键的同时在朗多尼亚州的西北角周围绘制一个矩形。
地图随即缩放至该矩形范围。 放大后,可以观察到森林砍伐区域的更多细节。
- 在内容窗格中,取消选中 Roads 图层以将其关闭。
森林砍伐区域通常是沿着道路分布的不连续块状区域。
通常,经过焚林开垦式的农业进程会形成小型带状的森林砍伐区域。 在焚林开垦式的农业中,农民会以砍伐和焚烧小块森林的方式来创建耕地。 燃烧的生物质可用作已开垦土地的农业肥料。 这种农业技术已在世界各地(包括亚马逊)应用了几个世纪之久。 小面积的焚林开垦式农业满足可持续发展要求。 但是当范围扩大时,却会造成短时间内大面积森林区域的消失,并且这会显著影响到生态系统。
另一种明显的模式则是,有时森林砍伐区域会以十分鲜明的边界突然结束,如下图所示:
在此示例中,其边界由保护区指定,保护区会禁止或严格限制森林砍伐。 有两种类型的保护区:森林保护区和原住民领地。 这两种类别的要素类均位于 Project Data 地理数据库中。 您可以添加这两类要素类进行浏览,但在此工程中,您仅需有关森林保护区的数据。
- 单击功能区上的地图选项卡。 单击书签并选择 Rondonia。
- 在目录窗格中,将 Protected_Forests 图层添加到 Roads 下方。
系统随即使用随机符号系统,将 Protected Forests 图层添加到地图。 因为该区域为天然森林区域,您可以用绿色对其进行符号化。
- 在内容窗格中,单击 Protected Forests 的符号,对于颜色,将 HEX # 更改为 32936F。
- 单击确定。
- 在内容窗格中,选择 Protected Forests 图层。 在要素图层选项卡上,将透明度值设置为 50%。
保护区似乎是防止进行森林砍伐的有效威慑。 现在您已发现了一种可防止进行森林砍伐的预防措施,您将需要对其原因进行调查。 之前,您因密集的道路网络遮盖了地图上的其他图层而关闭了 Roads 图层。 现在,您将近距离地观察这些道路,以查看它们与森林砍伐之间的关系。
- 缩放回朗多尼亚州的西北角,然后将 Roads 图层打开。
- 在功能区要素图层选项卡的比较组中,单击卷帘,并确保在内容窗格中选中了 Roads 图层。
当指向地图时,指针会变成箭头。
- 单击地图并上下滑动卷帘,以打开和关闭 Roads 图层的可见性。
道路与森林砍伐之间存在着紧密的关系。 实际上,亚马逊热带雨林中有 95% 的森林砍伐区域位于距离道路 5.5 千米的范围内。 这些道路铺设在无法以其他方式穿越的热带雨林中,方便了人们的进入与木材的运输。 与连接城市的官方道路不同,非官方道路可以到达热带雨林的较深区域并可连接乡村。
您的目标是估算如果拟建道路工程获得批准,则其会造成多大面积的森林砍伐。 要进行估算,首先应查找与现有道路关联的森林砍伐区域。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中,单击浏览。
卷帘工具关闭,并且光标会返回到平移工具。
查找现有道路附近的森林砍伐区域
在开始分析前,请先在现有道路网络中选择样本区域。 道路网络规模庞大,含有 20,000 多个要素。 因此,分析整个网络会花费大量的时间。 虽然选择样本区域可能会对结果产生轻微影响,但是影响并不大。
- 在内容窗格中,关闭除 Roads 和 World Imagery 底图之外的所有图层。
注:
要快速打开或关闭所有图层,请按住 Ctrl 键,然后单击其中一个图层复选框。
- 在功能区地图选项卡的选择组中,单击选择,在该州的西北部周围绘制一个矩形。
注:
您的选择区域无需完全匹配。
框中的要素将在地图上处于选中状态。 所选择的道路中有一些已延伸到选择区域以外。 但是,如果一个要素的某部分在选择区域内,则整个要素都会被选择。
现在您已经拥有了所选道路的样本,可以开始对样本执行分析。 为此,您将使用缓冲区工具。 缓冲区工具可在距输入要素指定距离处创建偏移。 使用森林砍伐数据,您可以计算出大多数森林砍伐发生于距道路 5.5 公里范围内,因此您将创建面要素来表示该区域。
- 在功能区上,单击分析选项卡。 在工具组中,单击成对缓冲。
地理处理窗格随即出现,其中成对缓冲工具已打开。
在此工具窗格中,您可以设置输入数据集以及运行该工具所需的几个参数。 其中一个参数用于设置缓冲区的距离,或缓冲区自输入要素向外延伸的距离。 您已知道,在亚马逊有 95% 的森林砍伐是发生在距离道路 5.5 千米的范围内。 这会是缓冲区的理想距离,因为在该距离之外森林砍伐的发生率相对较低。
注:
成对叠加工具集包含一些工具,出于功能和性能方面的考虑,这些工具可作为许多经典叠加工具的替代工具使用。 有关详细信息,请参阅经典叠加工具与成对叠加工具的比较。
- 对于输入要素,选择 Roads,对于输出要素类,请确保名称为 Roads_Buffer。
注:
在具有所选要素的图层上运行地理处理工具时,工具将仅处理所选要素。 在本例中,Roads 图层中有 5,031 个所选要素。 值可能有所不同,具体取决于所选要素的数量。
- 对于距离,输入 5.5 并将线性单位参数更改为千米。
您需要更改的唯一其他参数是融合类型。 默认情况下,缓冲区工具可为输入图层中的每个要素创建缓冲区。 由于 Roads 图层的选择区域中含有许多要素,且这些要素之间十分接近,所以缓冲区工具会创建大量的重叠缓冲区要素。 通过更改融合类型参数,缓冲区工具将会创建单一要素作为其输出。
- 对于融合类型,请选择将全部输出要素融合为一个要素。
注:
如果您不确定参数的作用或应选择哪个选项,请将鼠标悬停在参数上,并单击随即出现的信息按钮。
- 保留其余默认值不变,然后单击运行。
工具完成运行后,生成的图层会添加到内容窗格中。
- 在内容窗格中,将 Roads_Buffer 图层拖动到 Deforested Area 下方。
绝大部分的缓冲区与 Deforested Area 图层发生了重叠(虽然并不一致)。 缓冲区的西北部有许多位于道路附近但森林砍伐率却相对较低的区域。
要计算缓冲区内森林砍伐面积的百分比,则需要在缓冲区内创建一个森林砍伐区域图层。 可使用名为裁剪的地理处理工具创建此图层。 裁剪工具会将一个图层的范围裁剪到另一图层的范围内。
- 在功能区地图选项卡的选择组中,单击清除。
所选的道路将被移除。
- 在地理处理窗格中,单击“后退”按钮。
- 在搜索框中,输入 Pairwise Clip,然后单击成对裁剪(分析工具)以将其打开。
- 在输入要素中,选择 Deforested Area。 对于裁剪要素,选择 Roads_Buffer。
- 对于输出要素类,请确保显示 DeforestedArea_Clip 且已保存到默认地理数据库,然后单击运行。
该工具运行完成后,输出图层将显示在地图上。
您已裁剪掉道路缓冲区范围内森林已被砍伐的区域。 您将使用刚刚创建的输出来计算森林已被砍伐的缓冲区面积的百分比。
计算道路附近森林砍伐面积的百分比
您已创建了两个图层。 其中一个显示了样本区域中距离道路 5.5 千米范围内的森林砍伐区域。 另一图层显示了缓冲区内的森林砍伐区域。 下一目标则是计算缓冲区内森林砍伐面积的百分比。 要得出该百分比,您需要计算新的属性字段。
- 在内容窗格中,右键单击 DeforestedArea_Clip 图层并选择属性表。
随即将打开属性表。 此表中显示了与要素关联的所有数据或属性。 DeforestedArea_Clip 图层含有两个几何字段:Shape_Length(周长)和 Shape_Area,这两个字段是针对所有面要素类自动创建的。
- 单击 Shape_Area 值以将其选中,然后按 Ctrl+C 将其复制。
注:
您的形状面积可能会有所不同,具体取决于您所选内容的大小和缓冲过程。
虽然表中未给出测量单位,但图层的坐标系信息中已指定。 数据投影为 South America Albers Equal Area。 由地理处理工具创建的输出图层与其输入使用同一投影。 投影名称的下方是关于投影的技术信息,包括线性单位(投影所使用的测量单位)。 对于 South America Albers 投影,线性单位为米,因此属性表中的 Shape_Area 字段的单位为平方米。
- 在内容窗格中,右键单击 Roads_Buffer 图层,然后打开属性表。
- 在字段旁,单击添加按钮。
随即显示字段视图,您可以在其中编辑字段属性,例如字段名称、别名、数据类型等。
- 在字段视图的底部,单击高亮显示的字段,并将其命名为 Percent_Deforested。
- 对于别名,输入 Percent Deforested,对于数据类型,选择双精度。
字段类型用于确定字段可以具有的数值类型。 双精度类型表示该值可以是带有小数的数字。 别名为字段提供了一个更具可读性的名称。 字段名称只能包含文本、数字和下划线,而别名可以包含其他字符。 字段别名会显示在表和内容窗格中,而实际名称则存储在数据中。
- 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 Roads_Buffer 表中,右键单击 Percent Deforested,并选择计算字段。
计算字段工具随即打开。 该工具会提供标准的数学运算符、函数以及属性表中的现有字段,以帮助您构建计算表达式。
要得出百分比,您需用 Deforested_Area_Clip 图层的面积除以 Roads_Buffer 图层的面积,并将结果乘以 100。
- 在 Percent_Deforested = 框中,粘贴从 DeforestedArea_Clip 表中复制的数字。
注:
根据您选择的具体采样区域,表达式中的初始面积值可能会有所不同。
- 在运算符列表中,单击除号 (/)。 在字段列表中,双击 Shape_Area。
- 单击乘号 (*) 按钮并输入 100。
表达式已经可以运行。
- 单击确定。
计算完成后,百分比值将会添加到 Roads_Buffer 属性表。 根据示例面积值,返回的值约为 47%。 您的值可能有所不同,但浮动不会超过两个百分点。
现在,您已知道距离道路 5.5 千米范围内森林砍伐面积的百分比。 如果样本区域中构建了新道路,则可预测在距离该道路 5.5 千米的范围内会有相似百分比的森林将被砍伐。
现在您已得出该值,则不必再保留 DeforestedArea_Clip 图层。 您可将其从地图中移除。 须保留 Roads_Buffer 图层,因为该百分比值保存在其属性中,但可关闭该图层。
- 关闭 Roads_Buffer 和 DeforestedArea_Clip 表。
- 在内容窗格中,关闭 Roads_Buffer 图层。 右键单击 DeforestedArea_Clip,然后选择移除。
该图层即从地图中移除。 该图层仍然保存在 Rondonia 地理数据库中,如有必要,可再次将其添加到地图中。
- 返回至 Rondonia 书签并保存该工程。
您计算了道路网络对朗多尼亚州森林砍伐的影响。 接下来,您将使用这一百分比来预测拟建道路的影响。
预测拟建道路的影响
现在,您已经计算了距离道路 5.5 千米范围内森林砍伐面积的百分比,接下来,您将利用此百分比来估算拟建道路如果建成将遭受砍伐的森林面积(以平方千米为单位)。 首先,需要基于道路影像将拟建道路作为新要素类数字化或绘制出来。 接下来,缓冲道路并利用属性表计算预测的森林砍伐面积。
如果您没有完成之前的模块,请下载工程包以开始此模块。
将拟建道路的影像添加到地图中
拟建道路不在任何道路图层中,因为这些图层只显示现有道路。 将拟建道路的影像添加到地图中并创建您自己的基于影像的要素。 影像作为栅格数据集在 Rondônia 地理数据库中。 栅格数据集是由像素格网组成的影像。 地图中的底图也是栅格影像。 另一种数据称为矢量数据。
- 如有必要,打开 Rondônia Deforestation 工程。
- 从 Rondônia 地理数据库添加 Proposed_Road 栅格数据集,并将其拖动到 Deforested Area 图层下。
- 如有必要,关闭除 Proposed_Road 图层和 World Imagery 底图之外的所有图层。
- 在内容窗格中,右键单击 Proposed_Road,然后单击缩放至图层。
此影像显示了区域的地形图,其中带有国界线、现有道路、山地与河流等要素。 拟建道路为影像中部的粗线。
- 打开 Cities、Official Roads 和 Protected Forests 图层。
拟建道路为东西方向,连接两条官方道路,在路的两个末端附近都有城市。 可以使用识别工具找出各个城市的名称,也可以临时打开标注。
- 打开 Roads 图层,然后关闭 Protected Forests 图层。
- 在功能区的地图选项卡上,单击书签并创建一个名为 Proposed Road 的书签。
- 在目录窗格中,右键单击 Rondonia 地理数据库并单击新建,然后选择要素类。
创建要素类窗格随即显示。 您可以通过创建要素类来创建矢量数据。 新的矢量线要素将基于栅格图像。
- 在创建要素类窗格的名称下,输入 Planned_Road。 请输入 Planned Road(不带下划线)作为别名。
- 对于要素类类型,展开菜单,然后选择线。
- 接受其余的默认值,然后在窗格底部单击下一步。
创建图层时,该图层将自动添加到地图中。 您可在下一页中向数据添加字段。 您需要根据 Roads 要素类的内容添加道路名称和状态两个字段。
- 对于字段,选择单击此处添加新字段,对于字段名称,输入 Name。
- 确保数据类型值为文本。 在字段属性表中,对于长度,输入 50。
文本字段的默认长度为 255 个字符,但您将输入的道路信息不需要那么多字符。 指定较短的长度可使您的地理数据库更小。
- 添加另一个名为 Status 的文本字段并将其长度设置为 20。 单击下一步。
接下来,将选择要素类的坐标系。 坐标系定义了地图上地理要素的位置和测量值。 可使用地图上已有图层使用的坐标系,以便快速从列表中进行选择。
- 在空间参考页面中的可用 XY 坐标系下,展开图层,然后选择 South America Albers Equal Area Conic。
- 单击完成。
- 在内容窗格中,将 Planned Road 拖动到 Roads 下面。
Planned Road 为空要素类,因此在地图上未绘制任何内容。 接下来,您将对栅格图像中的数据进行数字化处理,并将其存储在新要素类中。
数字化道路
要添加拟建道路的要素,须使用影像作为参考并追踪与此道路位置重合的非官方道路。 然后您将继续对道路进行数字化处理,以创建一个连续的长要素。
- 单击功能区上的编辑选项卡。 在要素组中,单击创建。
创建要素窗格随即显示。 此窗格列出了可编辑图层的模板。 该模板中显示了可用于构建或修改要素的可用工具。
- 在创建要素窗格中,单击 Planned Road。
选中编辑线要素的选项后,该选项将在 Planned Road 下展开。 此外,指针变为十字光标后,即可用于绘制要素。
部分工具也可以在地图视图中的编辑工具栏上找到。
- 在功能区上的编辑选项卡中,单击捕捉下拉箭头。 单击捕捉切换按钮以启用捕捉。
捕捉现已启用。
注:
要打开或关闭捕捉,您也可以单击编辑选项卡上的捕捉按钮,或单击地图比例显示位置旁边的捕捉按钮。
您可通过捕捉工具更轻松地追踪现有要素,例如与拟建道路重叠的现有非官方道路。 您需要通过追踪栅格中显示的轮廓来对拟建道路要素进行数字化处理,从而简化部分作业内容。
- 在捕捉菜单中,将端点设置为唯一处于活动状态的捕捉类型。
注:
当捕捉类型为蓝色时,即为活动状态。 您可以单击捕捉类型以将其打开或关闭,指向捕捉以查看其名称。
- 在地图视图上的编辑器工具栏上,单击追踪工具。
- 在内容窗格中,确认已选中 Official Roads。
- 单击拟建道路的东部一端(与现有的官方道路相交处)。
单击端点后,捕捉提示将显示您将捕捉到图层的哪一部分,并且指针会立即开始追踪鼠标指针悬停的所有现有要素。 此行为将由捕捉工具启用。
- 追踪与拟建道路相重叠的非官方道路。
提示:
如果您到达了地图范围的边界,按 C 键激活平移工具,平移到右边,松开 C 键继续追踪。
- 当您到达非官方道路的末端时,单击端点以添加折点。
您已追踪到现有道路的终点。 现在已经没有更多要追踪的要素了,您需要使用不同的构造方法对其余的道路进行数字化处理。 您将通过手动方法沿线添加单个折点以继续追踪,直到您到达另一条非官方道路。
注:
追踪时,可以按 C、X 和 Z 键以访问平移和缩放工具。
- 在编辑器工具栏上,单击线工具。
- 沿拟建道路单击以添加折点。
- 当您到达另一段非官方道路时,请单击以添加折点。
捕捉行为会将指针绘制到非官方道路端点的确切位置。 现在,您将再次使用追踪工具完成道路数字化。
- 在编辑器工具栏上,单击追踪并完成追踪道路,直到它连接回官方道路为止。
注:
您可能需要进一步放大关注点,以便更轻松地追踪目标。
- 双击端点以完成要素。
- 在地图选项卡中,查看 Proposed Road 书签以确认道路已经完全数字化。
您应具有一个连续的道路要素(在地图中处于选中状态)。 如果您对道路满意,请保存您对地理数据库的编辑。 在编辑选项卡中保存编辑内容之前,您的所有编辑都可以撤消。 单击快速访问工具栏上的保存不会保存新要素,因为保存了工程。
- 在功能区编辑选项卡的管理编辑内容组中,单击保存。
- 在保存编辑窗口中,单击是以保存所有编辑。
现在您已完成了对拟建道路的数字化处理,您可以从地图中移除影像图层。
- 在内容窗格中,移除 Proposed_Road 图层。
- 关闭创建要素窗格,然后从编辑选项卡中清除所选要素。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中,单击浏览。
指针将变回手形指针。 您现在即可正常缩放和平移地图。
符号化拟建道路并向其添加属性数据
拟建道路已进行了数字化,但是它使用的是 Planned Road 图层的默认符号系统,该符号较细且在地图上很难观察到。 另外,当您创建要素类并添加属性字段的时候,这些字段没有属性数据。
- 如有必要,在内容窗格中,将 Planned Road 图层拖动到 Official Roads 下面。
- 单击 Planned Road 符号以打开符号系统窗格。
- 在符号系统窗格中的库选项卡上,单击高速公路。
拟建道路现在以亮橙色显示,并从地图上的其他道路中突显出来。 接下来,向拟建道路要素添加属性数据。
- 在内容窗格中,右键单击 Planned Road 并选择属性表。
- 在 Planned Road 属性表中,对于 Name,输入 BR 421,对于 Status,输入 Proposed,然后按 Enter 键。
- 在功能区编辑选项卡的管理编辑内容组中,依次单击保存和是以保存所有编辑内容。
- 关闭属性表。
寻找道路的潜在森林砍伐
接下来,您将估算道路造成的森林砍伐。 在上一教程中,您已确定了距离所选道路 5.5 千米的遭受森林砍伐的土地百分比。 要找出拟建道路周围的潜在森林砍伐的总面积(不是百分比),需要将 Planned Road 图层缓冲到同样的 5.5 千米距离,并将缓冲区域乘以现有道路附近观察到的森林砍伐区域的百分比。 还须移除现有森林砍伐区域,以免将其包含在总计中。
- 在地理处理窗格的收藏夹选项卡上,单击成对缓冲(分析工具)。
- 对于输入要素,选择 Planned Road 并确认输出要素类参数已设置为 Planned_Road_Buffer。
- 对于距离,输入 5.5 并将线性单位设置为千米。
因为只缓冲一个要素,所以这次您不需要担心融合类型。
- 单击运行。
工具完成运行后,缓冲区图层随即添加到内容窗格和地图上。
- 在内容窗格中,将 Planned_Road_Buffer 拖动到 Deforested Area 下方。
- 打开 Deforested Area,然后比较各个图层。
这里有一些已经被砍伐过的区域。 此时并不想在分析中包括已经砍伐过的区域。 可以使用擦除工具将已存的砍伐区域从缓冲区中移除。 擦除工具可减去一个图层与其它图层重叠的部分。
擦除工具并不是可在地理处理菜单中访问的工具。 相反,需要搜索该工具。
- 在地理处理窗格中,搜索并成对擦除(分析工具)。
- 对于输入要素,选择 Planned_Road_Buffer,然后对于擦除要素,选择 Deforested Area。
工具将采用拟建道路的缓冲区并从中减去与森林砍伐区域重叠的区域。 这样,就会从缓冲区内移除砍伐的面积。
- 对于输出要素类,输入 Erased_Buffer 并单击运行。
工具随即开始运行,图层将添加到地图中。
- 在内容窗格中,双击 Planned_Road_Buffer 并将其重命名为 At-Risk Area。
- 在内容窗格中,关闭和打开 Deforested Area,以便查看擦除结果以及风险区域。
Erased_Buffer 图层为单个多部件要素。 您可以清楚地看到如何从中擦除森林砍伐区域。 要找出将要面临砍伐的区域面积,需要将区域乘以之前获取的百分比值。 该值存储在 Roads_Buffer 图层的属性表中。 您将添加字段以存储森林砍伐区域,并从 Roads_Buffer 表中复制值。
- 打开 Erased_Buffer 的属性表。
- 单击添加。 在字段视图中,对于名称,键入 Potential_Deforestation,对于数据类型,选择双精度型。
- 对于别名,输入 Potential Deforestation (sq km),然后单击保存。
- 关闭字段视图。
- 打开 Roads_Buffer 的属性表。
- 复制 Percent Deforested 中的值,关闭 Roads_Buffer 表,然后查看 Erased_Buffer 属性表。
- 右键单击 Potential Deforestation (sq km) 字段标题并选择计算字段。
要得到道路的潜在森林砍伐面积,您需要将缓冲区面积乘以您之前找到的森林砍伐面积的百分比。 您还可以将面积的单位由当前的平方米的转换为平方千米,这个单位更适合您所描述的广阔区域。
- 在计算字段对话框中,对于 Potential _Deforestation =,创建表达式 Shape_Area / 1000000。
表达式的这一部分可将缓冲区域(以平方米为单位)转换为以平方千米为单位。 接下来,您需要将得出的结果乘以之前计算的森林砍伐面积的百分比。
- 在该语句周围添加括号,然后单击乘并粘贴从 Roads Buffer 中复制的数字。
- 在百分比值后面除以 100,并在除法表达式两边加上括号。 表达式为 (!Shape_Area! / 1000000) * (47.07733539681277 / 100)。
- 单击确定。
通过分析,如果取消拟建道路,可以拯救大约 637 平方千米的土地。 值会稍有不同。
- 关闭属性表,返回到 Rondonia 书签,然后保存地图。
您预测了拟建道路可能对森林砍伐造成的影响。 接下来,您会将地图导出为布局以进行共享。
完成并打印地图
现在您已经完成分析,您将在已完成的地图布局中展示您的结果,您可以打印地图或者以可共享的文件格式将其导出。 由于您打算共享您的已完成地图,因此它应该清晰美观。 除了朗多尼亚州地图之外,您还将添加图例、标题、描述以及其他重要元素。
如果您没有完成之前的模块,请下载工程包以开始此模块。
准备地图布局
该地图旨在显示道路对森林砍伐增加造成的影响,因此您将确保只在地图上显示相关图层。
- 在内容窗格中,打开和关闭某些图层,使得仅下列图层处于打开状态:
- Official Roads
- Planned Road
- At-Risk Area
- Deforested Area
- Protected Forests
- Brazilian States
- Amazon Ecoregion
- 世界影像图
提示:
按 Ctrl 键并单击图层以打开或关闭所有图层。
- 移除下列图层:
- 多个城市
- DeforestedArea_Clip
- Roads
- Roads_Buffer
- Erased_Buffer
注:
如果需要重新排序图层,请将图层拖动到其他图层的上方或下方。 底图下无法放置任何要素。
- 右键单击 At-Risk Area 的符号并选择洋兰淡紫色。
亮紫色有助于图层在地图上突显出来,并遵循象征人类发展的紫色配色方案。
因为森林砍伐的面非常明显,所以甚至可以将底图柔和处理以使其更加突出。 您将从 ArcGIS Living Atlas of the World 中添加一个更柔和的底图。
- 在目录窗格中,单击门户。
您可通过门户选项卡连接到 ArcGIS Online 或 ArcGIS Enterprise 中的数据存储。 您可以访问您的内容、组织或群组,也可以访问公开分享的内容,例如 ArcGIS Living Atlas。
- 在门户选项卡中,单击 Living Atlas 按钮。
ArcGIS Living Atlas 是您在工作中可以使用的权威的地图、应用程序和数据的集合。
- 在搜索文本框中,输入 Firefly Basemap 并按 Enter 键。
- 右键单击 World Imagery (Firefly) 图层并选择添加至当前地图。
World Imagery (Firefly) 底图随即添加到地图窗格中。 其中仍然显示您之前曾使用过的图像,但颜色更深,更不饱和。 现在地图已准备就绪,您可以开始制作用于打印和共享的布局。
- 在功能区上,单击插入选项卡。 在工程组中,单击新建布局。
- 在 ANSI - 横向下方,选择 Letter。
将添加布局窗口,并更新内容窗格以显示布局中可用的元素。 您可以通过在选项卡之间切换来切换布局和地图视图。
- 在功能区插入选项卡上的地图框组中,单击地图框下拉箭头并选择朗多尼亚州。
切换视图后,地图会包含一个框和几个标尺,标尺用来显示布局的尺寸。 布局尺寸的测量单位以您软件默认的测量单位为准,可能与以下图像中采用的测量单位不同。
- 绘制一个白色布局大小的矩形,以添加地图并使其覆盖整个页面。
您的感兴趣区域朗多尼亚州范围小且不居中。 要解决此问题,您将激活地图以进行移动。 默认情况下,布局是静态的,因为当您在地图上添加文本和其他元素时,您不希望它发生位移。
- 在内容窗格中的布局下方,右键单击地图框,然后选择激活。
- 在比例尺中,单击下拉菜单并将比例更改为 1:3,000,000。
- 拖动朗多尼亚州,使其位于页面中心,然后在布局选项卡上,单击布局以固定地图。
当您已符号化的州边界显示朗多尼亚州的轮廓时,您将添加另一个 ArcGIS Living Atlas 图层来使州更加突出。
- 如有必要,在目录窗格中单击 Living Atlas 选项卡。 搜索 World Administrative Divisions。
共有多种选择,包括 Web 地图和切片图层。 要将数据添加到当前地图,您需要找到要素图层结果。
- 右键单击 World Administrative Divisions 要素图层并选择添加至当前地图。
图层随即添加到布局中,其中显示默认的州并遮挡位于其下方的所有图层。 这仅仅是实现了您的部分需求,但是不应该覆盖朗多尼亚州。 要显示该州以外部分的图层,您需要设置定义查询。
- 在内容窗格中的地图框下,右键单击 World_Administrative_Divisions 然后选择属性。
随即出现图层属性窗口。
- 在左侧窗格中,单击定义查询。
您可以通过定义查询为图层显示的属性设置规则。 您将编写一个 SQL 查询,以选择朗多尼亚州以外的所有要素。
- 单击新建定义查询,然后单击箭头以构建查询 ISO Code is not equal to BRRO。 单击绿色复选标记来验证语句。 单击应用。
ISO 代码是国际认可的代码,使用两个字母来区分每个国家/地区。 在此代码中,BR 代表巴西,RO 代表朗多尼亚州。
- 单击确定。
现在,您需要符号化图层,使其更加精细。
- 在内容窗格中,对于 World_Administrative_Divisions 图层,单击符号框。
随即显示符号系统窗格。
- 在符号系统窗格中,如有必要,单击属性选项卡。 对于颜色,展开菜单并选择灰色 30%。 对于轮廓宽度,输入 0 磅。
- 在内容窗格中,确保已选择 World_Administrative_Divisions 图层。 单击要素图层选项卡,并将透明度值设置为 50 %。
添加布局元素
将地图固定在所需位置后,即可开始添加其他元素。 首先,您需要添加标题元素。
- 在功能区的插入选项卡的图形和文本组中,单击平直文本工具。
- 单击地图的左上角以插入文本框。
- 在内容窗格中,单击文本元素并重命名其标题,然后双击标题。
随即出现元素窗格。 在此窗格中,您可以编辑文本及其显示方式。
- 在元素窗格中,对于文本,输入或复制并粘贴 Deforestation in Rondônia, Brazil。
现在,文本将以您希望的方式显示,但黑色相对于底图几乎不可见。
- 单击文本符号选项卡并展开外观。
- 对于字体名称,选择 Constantia 并将字号值更改为 21 磅。
注:
要快速查找字体,请开始输入名称。
- 对于颜色,单击菜单,然后选择北极白。
标题现已清晰可见。
- 在地图上,拖动标题直至其居中。
接下来,您将添加图例。 图例解释地图中的符号所代表的意义。 您将设置图例格式,使之适合布局并能够尽可能清晰地传播信息。
- 在插入选项卡的地图整饰要素组中,单击图例。
- 在地图右侧绘制矩形。
图例将自动显示地图上的所有图层。 其中现已包括您不想显示的 World_Administrative_Divisions 图层。
- 如有必要,在内容窗格中,单击图例。 在图例的元素窗格中,展开图例项,然后单击显示属性。
在内容窗格中,图例组随即展开。
- 取消选中 World_Administrative_Divisions 以将其从图例中移除。
默认图例文本较暗,且在背景中难以看到。 与默认标题文本的操作类似,您将更改字体和颜色。
- 在元素窗格中,单击文本符号选项卡并展开外观。
- 将字体名称更改为 Constantia 并将字号更改为 14 磅。
- 将图例拖动到向右延伸的州边界线的下方。
- 保存工程。
创建插图
接下来,创建插图。 插图或指示图是小地图,用于显示主地图的地理位置。 由于大多数人不知道巴西朗多尼亚州的位置,因此使用插图可为您的地图提供重要的地理环境信息。 您的插图将显示在布局的空白数据框中
要想在同一布局中放置多个地图,每个地图都需分开。 为此,您可以将 World Imagery (Firefly) 底图粘贴到新地图中并更改投影。
- 在内容窗格中,展开地图框然后右键单击 World Imagery (Firefly)。 选择复制。
- 单击 Brazilian Rainforest 地图选项卡。 在功能区上,单击插入选项卡。 在工程组中,单击新建地图。
激活 Brazilian Rainforest 地图选项卡可确保您使用正确的选项卡。 布局和地图均具有插入选项卡。
地图以默认视图打开。
- 在内容窗格中,右键单击地图,然后选择粘贴。
底图图层随即会被添加到地图中。
- 在内容窗格中,关闭所有其他底图,然后打开世界影像(萤火虫)。
- 在内容窗格中,双击地图以打开地图属性窗口。
- 在左侧窗格中,单击坐标系。 在搜索文本框中,输入 world from space。
- 按 Enter 键。
- 展开投影坐标系和 World 并选择 The World From Space。 单击确定。
底图将在新投影中重新绘制。
其外观像是从太空看到的世界,但没有显示您想查看的巴西地区。
- 在内容窗格中双击地图。 在坐标系选项卡上,右键单击 The World From Space 并选择复制并修改。
- 在修改投影坐标系窗口中,将中心经度更改为 -65 并将中心纬度更改为 -15。
- 单击保存,然后单击确定。
现在世界的中心位于南美洲。
- 单击布局视图以查看布局。 在功能区上的插入选项卡中,单击地图框然后选择地图框,以显示从太空看到的世界。
- 在地图的左下角绘制一个矩形。
世界地图随即添加到布局中。
- 在内容窗格中,右键单击您刚刚添加的地图框,然后单击激活。 进行缩小操作,直到可以看到南美洲大陆。
插图可显示整个南美洲,这有助于定位朗多尼亚州,但不会对其进行标识。 要显示朗多尼亚州位于南美洲的何处,您需要添加一个范围指示器框,以显示感兴趣区域。
- 在地图窗格的顶部,单击布局以禁用地图框。 请确保已在地图中选择了插图框(其周围有控点),且在内容窗格中选择了地图框 1。
- 在插入选项卡的地图框组中,单击范围指示器并选择地图框。
范围指示器随即添加至南美洲大陆,以显示朗多尼亚州的位置。 因为默认颜色太暗难以看到,所以您需要进行更改。 范围指示器项目也显示在内容窗格中。
- 在内容窗格中双击地图框的范围。 在地图框的范围窗格中的范围指示器下,单击符号。
- 在外观下,将轮廓颜色更改为北极白,并将轮廓宽度更改为 2 磅。
您创建了一个布局并添加了一个范围指示器,以帮助用户定向到研究区域的正确范围。 您可以添加其他元素,例如指北针和比例尺,但现在,您将按原样导出和打印地图。
- 保存工程。
导出和打印布局
得到需要的布局后,可以通过多种方式将其共享,其中一种是将其作为图像导出。 您也可以导出整个工程或仅为 ArcGIS Pro 会员用户导出布局。 如果您想将地图与没有 ArcGIS Pro 的其他人共享,您可以将其导出为图像并发送给他们。 并且,您可以从 ArcGIS Pro 直接打印地图。
- 单击功能区上的共享选项卡。 在输出组中,单击导出布局。
注:
您也可以单击导出布局的下拉箭头以访问导出预设。 导出预设用于存储每种导出类型的参数,以使导出过程和输出保持一致。 您也可以创建自己的预设并重复使用。
随即显示导出窗格。
- 在导出窗格中,对于文件类型,单击下拉菜单。
随即显示一个可用导出类型的列表。
有多种导出文件类型可供选择,例如 JPEG、PDF、PNG 和 TIFF。 您要将布局导出为 PNG 文件。
- 对于文件类型,选择 PNG。
- 对于名称,输入 RondoniaDeforestationLayout 并记下文件的保存位置。
- 接受其余的默认设置,然后单击导出。
- 导出完成后,在导出窗格中,单击查看导出的文件。
您的布局将显示为图像,可让其他人看到拟建道路对森林砍伐的影响。 如果您需要纸质副本,也可以打印地图。
- 返回 ArcGIS Pro。 在共享选项卡上,单击打印布局。
注:
如果您未设置打印机,则可以跳过此步骤。
- 在打印布局窗格中,选择打印机名称,对于纸张,将大小设置为信纸。 单击打印。
- 浏览您打印的地图,以查看是否可以对地图进行任何改进。 保存工程。
您已导出并打印了地图布局以便与其他人共享,并且拥有了地图的硬拷贝。
在本教程中,您创建了地图、向地图添加了数据、对数据进行了符号化和修改、分析回答了地理问题并以可打印地图的形式分享了您的结果。 有关使用 ArcGIS Pro 的更多工程,请尝试构建用于连接美洲狮栖息地的模型或在 ArcGIS Pro 中创作地图。
您可以在教程库中找到更多教程。