比较道路与森林砍伐区域
要确定拟建道路可能导致的森林砍伐面积，首先需要掌握道路周围的现有森林砍伐模式。 您将分析道路和森林砍伐之间的关系，并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。 随后，将借助该值，预测拟建道路周围的森林砍伐规模。
探索森林砍伐区域
首先，下载巴西朗多尼亚州的道路与森林砍伐相关数据。 进行分析前，先对数据进行可视化浏览，以加深对数据的理解。
- 下载 Amazon_Deforestation 工程包。
- 浏览至下载的文件并双击以在 ArcGIS Pro 中打开该工程。 如有必要，请使用您获得许可的 ArcGIS 账户进行登录。
注：
如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织账户，请参阅软件访问权限选项。
此工程包含巴西朗多尼亚州地图。
地图包含多个图层，可在内容窗格中以图例形式进行标识。 除了州界与亚马逊生态区边界外，唯一可见的另一图层显示全州的道路。 Roads 图层已符号化，可显示两种道路类型。 官方道路线条更粗，显示为白色。 它们表示由政府修建并管护的道路，通常连通各主要人口中心。 非官方道路或待评估道路线条更细，显示为紫色。 它们是非正规修建的道路，多由伐木者或农民自行开辟。
地图中还包含显示拟建道路的图层以及显示森林砍伐情况的图层，但这两个图层处于关闭状态。
注：
此地图具备已完成符号化的数据图层。 要了解如何向地图添加数据、进行符号化，以及如何执行其他多项基础任务，请参阅教程 ArcGIS Pro 入门。
- 在内容窗格中，选中 Deforestation 复选框。
图层打开。 受道路密度影响，在当前缩放级别下很难看清该图层。 您将导航至为您准备的书签，以便更细致地查看森林砍伐情况。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中，单击书签，然后选择 Deforestation。
地图放大至一处特定的森林砍伐区域。
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。 在地图上，森林砍伐区域呈块状分布，且大多沿道路延伸。
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。
- 可按需平移、缩放地图，以浏览其他森林砍伐区域。
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。
注：
本教程中的道路与森林砍伐数据为 2014 年版本，因此该数据与底图中更新的影像相比，会存在差异。
- 在功能区中，单击地图选项卡，单击书签，然后选择 Rondônia。
导航回数据的完整范围。
在道路周围创建缓冲区
要了解道路特定距离范围内的森林砍伐面积百分比。 首先，将在道路周围创建缓冲区。 缓冲区是一种从其他要素延伸指定距离的要素。 缓冲区可用于分析一类要素（本例为森林砍伐区域）与另一类要素（本例为道路）的邻近关系。 由于几乎所有森林砍伐区域都分布在道路 5.5 千米范围内，因此将采用该距离创建缓冲区。
- 在功能区上，单击分析选项卡。 在地理处理组中，单击工具。
将出现地理处理窗格。 此窗格包含大量可用于分析数据的工具。
- 在地理处理窗格的搜索框中，输入成对缓冲。 在搜索结果的列表中，单击成对缓冲。
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。
成对缓冲工具随即显示。 要运行地理处理工具，必须先设置参数以确定工具运行方式。 首先，将选择输入要素以在其周围创建缓冲区。
- 对于输入要素，选择 Roads。
接下来，选择该工具将创建的输出要素类的名称。
- 对于输出要素类，删除现有文本并键入 Roads_Buffer_Default。
- 对于距离，键入 5.5。 将测量单位更改为千米。
您需要更改的唯一其他参数是融合类型。 默认情况下，此工具可为输入图层中的每个要素创建缓冲区。 由于 Roads 图层中含有许多要素，因此该工具会创建大量的重叠缓冲区要素。 通过更改融合类型，此工具将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。
提示：
如果您不确定参数的作用，请指向参数，并指向其信息按钮。
- 在地理处理窗格的底部，单击运行。
该工具随即运行。 完成运行后，Roads_Buffer_Default 图层将添加到地图和内容窗格中。
缓冲区以全部道路为基准统一向外扩展 5.5 千米。 缓冲区与 Deforestation 图层发生大面积重叠（虽然并不一致）。 缓冲区的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。
此外，某些区域的缓冲区外延超出了研究区域边界。 您将放大以了解详细信息。
- 在地图上，放大到该州的南部。
道路与森林砍伐数据范围仅覆盖朗多尼亚州（紫色粗边界）内且同时属于亚马逊生态区（绿色虚线边界）内。 虽然如底图中的影像所示，该区域以外有道路和森林砍伐情况，但这些信息未纳入到您的数据中。
将缓冲区与研究区域相交
由于缓冲区范围超出研究区域边界，而森林砍伐数据则限于研究区域之内，如果计算缓冲区内森林砍伐面积的百分比，则会造成结果不准确。 为解决此问题，将运行另一地理处理工具 - 相交工具，以创建仅包含朗多尼亚州与亚马逊生态区范围内区域的缓冲区图层。
- 在地理处理窗格中，单击后退按钮。
- 搜索相交。 在搜索结果列表中，单击相交工具。
相交工具采用两个及以上输入图层，并创建一个输出图层，该图层仅包含所有输入图层所相交的区域。 在这种情况下，该工具将找到与州界和生态分区边界相交的缓冲区域。
注：
您将使用相交工具，而非成对相交工具，原因是相交工具支持两个以上输入。
- 对于输入要素，单击添加多个按钮。
- 选中 Roads_Buffer_Default、Amazon Ecoregion 和 Rondônia 复选框，然后单击添加。
随即将三个图层添加为输入。
- 对于输出要素类，删除现有文本并键入 Roads_Buffer。
- 单击运行。
工具随即开始运行，图层将添加到地图中。 将移除不再需要的原始缓冲区图层。
- 在内容窗格中，右键单击 Roads_Buffer_Default 并选择移除。
随即从工程中移除图层。 在地图上，仅显示相交缓冲区。 其不会延伸至州界或生态分区边界之外。
- 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中，单击书签，然后选择 Rondônia。
基于缓冲区裁剪森林砍伐
目标是计算缓冲区内森林砍伐的林地面积的百分比。 为此，还需一个仅包含缓冲区内森林砍伐区域的图层。 虽然绝大多数森林砍伐区域都分布在道路 5.5 千米范围内，但仍有少量森林砍伐区块位于缓冲区域之外。 您将裁剪森林砍伐图层，使其仅包含缓冲区内的区域。
- 在地理处理窗格中，单击后退按钮。
- 搜索成对裁剪。 在搜索结果的列表中，单击成对裁剪。
成对裁剪工具类似于相交工具，但该工具仅从单一输入图层移除数据，而非融合多个输入图层。 在许多情况下（例如本示例），两类工具可互换使用，但之前使用相交工具，因为其允许两个以上输入。 在这种情况下，仅需根据一个图层（缓冲区图层）对森林砍伐进行裁剪，因此使用此工具。
- 对于输入要素，选择 Deforestation。 对于裁剪要素，选择 Roads_Buffer。
- 对于输出要素类，删除现有文本并键入 Deforestation_Clip。
- 单击运行。
工具随即开始运行，新图层将添加到地图中。 由于其与原始 Deforestation 图层类似，因此地图视觉效果和之前相差不大。
- 在内容窗格中，取消选中原始 Deforestation 图层。
计算森林砍伐的面积
您已创建了两个图层。 一个是 Roads_Buffer，显示了样本区域中距离道路 5.5 千米范围内的区域。 另一个是 Deforestation_Clip，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域内森林砍伐面积的百分比。 可通过比较两个图层的面积完成此计算。 所有面要素类会自动计算其面积。 面积值包含在图层的属性表中。
- 在内容窗格中，右键单击 Deforestation_Clip 并选择属性表。
属性表随即出现。 此表中显示了与要素关联的所有数据或属性。 Shape_Area 字段包含字段的面积。
面积值的测量单位不显示在表中，但由图层的投影指定。 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。 对于 South America Albers Equal Area 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。
注：
要了解有关投影以及如何确定数据的投影的详细信息，请参阅教程选择正确的投影。
虽然平方千米更适合作为森林砍伐面积的测量单位，但本次仅需计算森林砍伐面积的百分比，因此关键在于该图层与缓冲区图层的测量单位保持一致。 在本例中，二者测量单位一致。
- 右键单击 Shape_Area 值并选择复制。
接下来，将比较森林砍伐面积与缓冲区面积。
- 在内容窗格中，右键单击 Roads_Buffer，然后选择属性表。
缓冲区图层的属性表随即显示，替换了森林砍伐图层的属性表。
提示：
可通过单击表上方的选项卡，在两个表之间进行切换。
缓冲区图层也具有 Shape_Area 字段。 您将创建并计算一个新字段，将其与森林砍伐面积进行比较。
- 在“属性表”工具栏中，单击计算。
随即出现用于创建和计算字段的选项。 首先，选择字段类型和名称。 字段类型确定了字段中的数据类型。 将选择双精度字段类型，该类型包含带小数点的大数值。
- 单击文本字段类型按钮，然后选择双精度型（64 位浮点型）。
接下来，设置要计算的字段。 既可以通过从下拉菜单中进行选择来计算现有字段，也可通过键入不存在的字段名称来新建字段。 将创建一个新字段。
- 对于目标字段（现有或新建），键入 Percent_Deforested。
接下来，您将创建一个表达式以计算该字段。 要得出百分比，您需用 Deforestation_Clip 图层的面积除以 Roads_Buffer 图层的面积，并将结果乘以 100。
- 在输入表达式以计算字段值框中，粘贴从 Deforestation_Clip 表复制的值。
提示：
如果面积值不再位于剪贴板中，您可以通过单击表格上方的选项卡返回到 Deforestation_Clip 表，然后再次复制。 或者，您可以粘贴值 77701073236.492386。
接下来，将创建表达式：用于将该值除以缓冲区图层的面积，然后将结果乘以 100，使其成为百分比的形式。 您可以使用特定的注记直接引用字段，而非复制和粘贴缓冲区图层的 Shape_Area 值。
- 在粘贴的值后，键入除号 (/) 然后键入 !Shape_Area!。 键入乘号 (*) 然后键入 100。
最终表达式为 77701073236.492386 / !Shape_Area! * 100.
- 单击计算。
随即使用创建的表达式创建并计算新字段。
- 必要时，滚动至表格末尾以查看新字段。
根据您的计算，道路 5.5 千米范围内 49.6% 的土地遭受森林砍伐。 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。
创建新字段涉及编辑数据。 在继续之前，请保存编辑内容。 如果不保存，则后续分析可能无法使用此数据。
- 单击功能区上的编辑选项卡。 在管理编辑内容组中，单击保存。
- 如果出现保存编辑内容窗口，单击是。
编辑内容已保存。 现在您已得出 Percent_Deforested 值，则不必再保留 Deforestation_Clip 图层。 请将其移除。 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，使其在地图上处于隐藏状态。
- 关闭 Roads_Buffer 和 Deforestation_Clip 表。
- 在内容窗格中，取消选中 Roads_Buffer。 右键单击 Deforestation_Clip，然后选择移除。
- 在快速访问工具栏中，单击保存工程按钮。
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）。 将在道路周围创建缓冲区，从缓冲区中移除任何已进行森林砍伐的林地，并计算预测的森林砍伐情况。
对拟建道路创建缓冲区
首先，在拟建道路周围创建缓冲区，用以标识沿线可能发生森林砍伐的区域。 由于此前计算森林砍伐占比采用的是 5.5 千米缓冲区，因此本次保持缓冲距离不变。
- 在内容窗格中，选中 Proposed Road 复选框。
拟建道路将显示在地图上。 该道路连通道路网中心与西部边缘，横穿雨林地带。
注：
本教程中的拟建道路为虚构数据，并不反映实际的道路建设提案。
- 在地理处理窗格中，单击后退按钮。 搜索并打开成对缓冲工具。
- 在输入要素中，选择 Proposed Road。 对于输出要素类，删除现有文本并键入 Proposed_Buffer_Default。
- 对于距离，键入 5.5。 将测量单位设置为千米。
因为只缓冲一个要素，所以这次您无需更改融合类型。
- 单击运行。
该工具随即运行。 新图层随即添加到地图。
- 在地图上，放大至拟建道路。
移除森林砍伐区域
此缓冲区内的某些区域可能已进行森林砍伐。 由于已进行森林砍伐的区域不能再进行森林砍伐，因此将从缓冲区中移除这类区域。
- 在内容窗格中，打开 Deforestation 图层。
- 如有必要，在地图上放大以比较图层。
这里有一些已经被砍伐过的区域。 您不想在分析中包含这些区域，因此将使用成对擦除工具将其移除。 此工具可减去一个图层与另一个图层重叠的部分。
- 在地理处理窗格中，单击后退按钮。 搜索并打开成对擦除工具。
- 对于输入要素，选择 Proposed_Buffer。 对于擦除要素，选择 Deforestation。
- 对于输出要素类，键入 Erased_Buffer。
- 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，右键单击 Proposed_Buffer 并选择移除。
Erased_Buffer 图层为单个多部件要素。 森林砍伐区域已从中擦除。 擦除的区域将不再计入您的分析中。
- 必要时，请缩小，直到可以看到整个拟建道路缓冲区。
估算森林砍伐
要了解如果修建拟建道路，缓冲区将面临森林砍伐的面积，您将创建并计算一个字段，将其面积乘以之前获得的百分比值。
- 在内容窗格中，右键单击 Erased_Buffer，然后选择属性表。
与其他图层类似，此图层包含 Shape_Area 字段。 此字段采用的单位为平方米。 虽然计算道路周围森林砍伐面积占比时，测量单位不影响结果，但现需预测实际森林砍伐面积，而非百分比。 在计算预测的森林砍伐面积时，将面积除以 1,000,000，以将其从平方米转换为平方千米。
- 在“属性表”工具栏中，单击计算。
- 单击文本字段类型按钮，然后选择双精度型（64 位浮点型）。 对于目标字段（现有或新建），键入 Potential_Deforestation。
接下来，您将创建用于计算该字段的表达式。 首先，将面积从平方米转换为平方千米。
- 对于输入表达式以计算字段值，键入（或复制粘贴）!Shape_Area! / 1000000。
接下来，您需要将该值乘以之前计算的森林砍伐面积的百分比。 该值位于 Roads_Buffer 图层的属性表中。
- 在内容窗格中，右键单击 Roads_Buffer，然后选择属性表。
- 在 Roads_Buffer 属性表中，滚动至 Percent_Deforested 字段。 右键单击值 (49.60041) 然后选择复制。
- 关闭 Roads_Buffer 表，然后返回至 Erased_Buffer 属性表。
- 在表达式的末尾，添加一个乘号 (*) 并粘贴复制的值 (49.60041)。
因为要乘以的值是一个百分比，因此需将其除以 100，将其变成一个分数。
- 在百分比值之后，添加除号 (/) 并键入 100。 在表达式的第一部分和第二部分（乘法符号的每一边）两边加上括号。
完整的表达式为 (!Shape_Area! / 1000000) * (47.07733539681277 / 100)。
- 单击计算。
此字段将被计算并添加到表的末尾。
根据此分析，如果修建拟建道路，大约有 671 平方千米的森林将被砍伐。
- 在功能区编辑选项卡的管理编辑内容组中，单击保存。 如果出现保存编辑内容窗口，单击是。
- 关闭属性表和地理处理窗格。 保存工程。
在本教程中，通过进行分析来解答了一个地理问题。 使用缓冲区、相交、裁剪和擦除等工具，比较道路与森林砍伐的图层数据，以确定道路沿线现有的森林砍伐规模，并预测修建拟建道路时会新增的森林砍伐面积。
本教程开展的分析相对简易，并未纳入其他可能影响森林砍伐的因素，例如保护区或地形高程等。 通过合并更多图层，可开展更完备的分析，以得出精度更高、更贴合实际的预估结果。 本教程仅用于介绍 ArcGIS Pro 中的部分基础地理处理工具，但其中实际提供有数百种工具。 要了解所提供工具的详细信息，请参阅 ArcGIS Pro 地理处理工具参考。 如需了解更高级的分析工作流，可尝试教程确定对驾驶员最危险的道路。
您可以在教程库中找到更多教程。
