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Lektion zum Einstieg: Lösen eines räumlichen Problems

Zum Lösen eines räumlichen Problems werden in der Regel Analysewerkzeuge herangezogen. Mit ArcGIS Enterprise Map Viewer können Sie die richtigen Werkzeuge durch hilfreiche Pop-up-Informationen und intuitive Workflows problemlos auswählen. In dieser Lektion arbeiten Sie mit einigen Analysewerkzeugen, während Sie die Rolle eines Landwirtschaftsbeamten in Neuseeland übernehmen, der ein invasives Gras ausrotten möchte. In diesem Szenario suchen Sie nach Nassella, das in der Nähe von kommerziellen Campingplätzen wächst, um betroffene Gebiete zu identifizieren und das Ausmaß des Problems festzustellen. Nassella wurde Ende des 18. Jahrhunderts nach Neuseeland eingeschleppt hat sich inzwischen in den Regionen Marlborough und Canterbury gut etabliert. Es verbreitet sich schnell, verdrängt andere Gräser und ist schwer auszurotten. Es ist für Nutztiere ungenießbar und stellt somit eine Bedrohung für die Weidewirtschaft dar. Nassella-Samen breiten sich in erster Linie durch Wind, aber auch durch Tiere, Menschen und Fahrzeuge aus.

Während Sie die Schritte in dieser Lektion durcharbeiten, erwerben Sie die folgenden Fähigkeiten: Suchen und Starten von Analysewerkzeugen über den Bereich Analyse durchführen in Map Viewer, Festlegen von Werkzeugparametern, um die genauesten Ergebnisse zu ermitteln, und Verwenden von Smart Mapping und Feature-Attributen, um die Ergebnisse Ihrer Analyse zu überprüfen und zu verstehen. Diese Lektion ist für Einsteiger konzipiert. Sie müssen über ein ArcGIS Enterprise-Portal-Konto und Berechtigungen zum Durchführen von räumlichen Analysen verfügen. Geschätzte Zeit: 25 Minuten.

Als Landwirtschaftsbeamter aus der Region Marlborough von Neuseeland besteht ein Teil Ihrer Aufgabe darin, Gebiete in der Nähe kommerzieller Campingplätze zu ermitteln, in denen Nassella eine Bedrohung für Camper darstellt. Camper, die bei Freizeitaktivitäten mit dem Gras in Kontakt kommen, nehmen Samen unabsichtlich in ihrer Kleidung oder Ausrüstung auf der Rückreise mit. Wenn Ihre Analyse ergibt, dass Nassella in der Nähe von kommerziellen Campingplätzen wächst, können Sie entsprechende Informationen bereitstellen, damit Camper diese Pflanze gezielt erkennen und vermeiden können.

Glücklicherweise verfügen Sie über eine Webkarte mit kommerziellen Campingplätzen in der Region Marlborough mit Informationen zur Verteilung von Nassella und über Zugriff auf eine Reihe leistungsstarker Analysewerkzeuge in ArcGIS Enterprise, mit denen Sie Ihre Fragen beantworten können. Die Analyse, die Sie durchführen, besteht aus drei Teilen. Zunächst erstellen Sie Puffer oder nahegelegene Zonen um die kommerziellen Campingplätze. Als Nächstes können Sie sehen, welche dieser Puffer Nassella enthalten. Abschließend berechnen Sie, in welchem Umfang Nassella in diesen Puffern vorkommt.

Hinweis:

Um diese Lektion abzuschließen, müssen Sie Folgendes konfiguriert haben:

Öffnen und Speichern der Karte

Öffnen Sie zunächst die Nassella-Karte in Map Viewer.

  1. Klicken Sie in Map Viewer auf Hinzufügen und wählen Sie Layer suchen aus.
  2. Klicken Sie im Dialogfeld Layer suchen auf den Dropdown-Pfeil, um ArcGIS Online nach Inhalten zu durchsuchen. Geben Sie im Dialogfeld Suchen "Nassella" ein, und klicken Sie auf Los. Deaktivieren Sie bei Bedarf das Kontrollkästchen, um nur die Layer innerhalb des Kartenbereichs zu suchen. Sobald Ergebnisse zurückgegeben wurden, klicken Sie für das Ergebnis "NassellaTussockRanges (by ArcGISOnlineExercises)" auf die Schaltfläche Hinzufügen Hinzufügen. Klicken Sie nach dem Hinzufügen des Layers auf Zurück.
  3. Map Viewer wird mit der Region Marlborough von Neuseeland geöffnet. Kommerzielle Campingplätze werden mit der bekannten Verteilung von Nassella angezeigt. Der Layer "Nassella Tussock Range" stellt nicht die Dichte der Pflanze an einem bestimmten Standort dar. In einem markierten Bereich können die Pflanzen massiv oder nur verstreut vorhanden sein.
  4. Klicken Sie im Menüband oberhalb der Karte auf Speichern, und wählen Sie Speichern unter aus. Benennen Sie die Karte in Analysis quick lesson - Ihr Kürzel um. Durch die Verwendung Ihres Namens im Titel wird sichergestellt, dass der Kartentitel in Ihrer Organisation eindeutig ist. Klicken Sie auf Karte speichern.

Erkunden des Bereichs "Analyse durchführen"

Für die Analyse führen Sie Werkzeuge im Bereich Analyse durchführen aus. Zunächst verschaffen Sie sich einen Überblick, wie diese Werkzeuge in ArcGIS Enterprise organisiert sind.

  1. Klicken Sie auf dem Menüband oberhalb der Karte auf Analyse.
    Die Schaltfläche "Analyse" über dem Bereich "Inhalt"
  2. Der Bereich "Analyse durchführen" wird angezeigt. Die Werkzeuge sind basierend auf dem Typ der ausgeführten Analyse in Kategorien gruppiert.
  3. Blenden Sie die Gruppe Nachbarschaftsanalyse verwenden ein.
  4. Die Werkzeuge für Nachbarschaftsanalyse verwenden helfen Ihnen bei der Beantwortung der am häufigsten gestellten Fragen im Zusammenhang mit räumlichen Analysen: "Welche Elemente befinden sich in räumlicher Nähe zueinander?"
  5. Klicken Sie in der Gruppe Nachbarschaftsanalyse verwenden auf Puffer erstellen.
  6. Das Werkzeug Puffer erstellen wird im Bereich Analyse durchführen geöffnet. Es enthält wie alle Werkzeuge Optionen oder Parameter, die festgelegt werden müssen.
  7. Klicken Sie neben Puffer erstellen auf die Schaltfläche Informationen.
    Die Schaltfläche "Info" für das Werkzeug "Puffer erstellen"
  8. Ein Pop-up stellt eine Beschreibung und Abbildung des Werkzeugs bereit. Mit dem Werkzeug Puffer erstellen werden Entfernungszonen um Features erstellt. Puffer dienen in der Regel zum Suchen von Features in einem Layer, die sich in der Nähe von Features in einem anderen Layer befinden. In diesem Fall suchen Sie Nassella in der Nähe von Campingplätzen.

Puffern der kommerziellen Campingplätze

Nun legen Sie die Parameter für das Werkzeug Puffer erstellen fest, und führen es aus. Das Werkzeug erstellt einen neuen Flächen-Layer mit 14 Puffer-Features, einen für jeden Campingplatz. Die Puffer-Features sind Kreise mit einem Radius von 1,5 Kilometern, die auf die Campingplätze zentriert sind. Sie gehen davon aus, dass Camper bei Spaziergängen, Fahrradtouren und ähnlichen Exkursionen mit großer Wahrscheinlichkeit mit Nassella in Kontakt kommen. Der Wert von 1,5 Kilometer scheint sinnvoll zu sein, es sollten jedoch auch größere Entfernungen berücksichtigt werden.

  1. Klicken Sie im Bereich Puffer erstellen auf das Dropdown-Menü Layer auswählen, der zu puffernde Features enthält, und klicken Sie auf Commercial Campgrounds. Geben Sie im Textfeld Puffergröße eingeben den Wert 1,5 ein. Klicken Sie auf das benachbarte Dropdown-Menü der Entfernungseinheiten und auf Kilometer.
  2. Blenden Sie das Dialogfeld Optionen ein, und öffnen Sie die Pop-up-Hilfe für den Parameter Optionen. Sie können zwischen zwei Puffertyp-Einstellungen auswählen: Überlappen und Zusammenführen. Lassen Sie den Puffertyp auf Überlappen eingestellt.
  3. Die Verwendung der Einstellung Überlappen bedeutet, dass alle Puffer, die übereinander liegen, getrennt bleiben, bei der Verwendung von Zusammenführen hingegen werden alle sich überlappenden Bereiche zu einem einzelnen Puffer kombiniert.
  4. Ändern Sie den standardmäßigen Namen des Ergebnis-Layers in Campground_Buffers.
  5. Sie puffern alle Campingplätze, damit Sie die Ausdehnung der Analyse nicht mit Aktuelle Kartenausdehnung verwenden einschränken müssen.
  6. Deaktivieren Sie am unteren Rand des Bereichs des Werkzeugs Puffer erstellen das Kontrollkästchen Aktuelle Kartenausdehnung verwenden.
  7. Klicken Sie auf Analyse durchführen.
  8. Nun blenden Sie den ursprünglichen Layer in der Karte aus, damit Sie den Puffer-Layer, den Sie soeben erstellt haben, besser erkennen können. Danach können Sie auf den neuen Puffer-Layer zoomen, um ihn näher zu betrachten.
  9. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Commercial Campgrounds. Klicken Sie im Layer Campground_Buffers auf Weitere Optionen und auf Zoomen auf.
    Die Schaltfläche "Weitere Optionen" für "Campground_Buffers"
  10. Um Nassella in den Puffern zu sehen, müssen Sie den Style des Layers Campground_Buffers ändern.
  11. Klicken Sie im Bereich Inhalt unter Campground_Buffers auf Style ändern. Wählen Sie unter Einen Darstellungs-Style auswählen Optionen aus.
    Die Schaltfläche "Style" ändern für "Campground_Buffers"
  12. Klicken Sie auf Symbole, um den Symbol-Style zu ändern. Ändern Sie die Füllfarbe in Keine Farbe. Wechseln Sie zu Umrisslinie. Setzen Sie Umrisslinie auf Schwarz und die Linienbreite auf 1 Px. Klicken Sie auf OK, um die Änderungen zu übernehmen, klicken Sie auf OK und im Bereich Style ändern auf Fertig, um die Änderungen zu speichern.
    Der Bereich "Style ändern"
  13. Der Layer Campground_Buffers enthält alle ursprünglichen Felder für Commercial Campgrounds sowie ein neues Feld mit der Puffergröße. Sie können alle Felder eines Datasets anzeigen, indem Sie die Tabelle des Layers einblenden.
  14. Klicken Sie im Bereich Inhalt unter dem Layer Campground_Buffers auf Tabelle anzeigen.
    Die Schaltfläche "Tabelle anzeigen" für "Campground_Buffers"
  15. Die Namens- und Adressattribute des Features wurden aus den entsprechenden kommerziellen Campingplätzen kopiert. Das Feld Pufferabstand in Kilometern zeigt den Pufferabstand an.
  16. Schließen Sie die Tabelle.
  17. Vergrößern Sie die Ansicht, und überprüfen Sie einige Puffer aus nächster Nähe, um zu ermitteln, ob sie Nassella enthalten.
  18. Der Hauptteil des Layers "Nassella Tussock Range" liegt außerhalb der Campingplatz-Puffer. Einige Campingplätze weisen jedoch Nassella in ihren 1,5-Kilometer-Puffern auf.
  19. Speichern Sie die Karte.

Auswählen von Puffern mit Nassella

Der nächste Teil der Analyse besteht darin, die Puffer zu identifizieren, die Nassella enthalten. Dazu benötigen Sie ein Werkzeug zum Suchen von Features in einem Layer (Campground_Buffers), in Abhängigkeit davon, ob sie gemeinsame Flächen mit Features in einem anderen Layer (Nassella Tussock Range) aufweisen.

  1. Klicken Sie auf Analyse, um den Bereich Analyse durchführen zu öffnen. Blenden Sie die Gruppe Positionen suchen ein, und klicken Sie auf das Werkzeug Vorhandene Positionen suchen.
  2. Mit dem Werkzeug Vorhandene Positionen suchen werden vorhandene Features im Untersuchungsgebiet ausgewählt, die verschiedenen von Ihnen festgelegten Attributen oder räumlichen Kriterien entsprechen.
  3. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü Layer auswählen, der Features enthält, die Sie anhand von Attribut- und räumlichen Abfragen suchen möchten, und wählen Sie Campground_Buffers aus.
  4. Klicken Sie auf den Parameter Ausdruck hinzufügen des Parameters Eine Abfrage zum Suchen von Features erstellen, um das Dialogfeld Ausdruck hinzufügen zu öffnen.
  5. Das Werkzeug Vorhandene Positionen suchen verwendet Attribut- und räumliche Ausdrücke, um Features zu suchen, die bestimmte Kriterien erfüllen. Die am häufigsten in Vorhandene Positionen suchen verwendete räumliche Beziehung ist intersects und kann verwendet werden, um sich überlappende oder berührende Features zu suchen.
  6. Ändern Sie im Dialogfeld Ausdruck hinzufügen die Beziehung in schneidet und den zweiten Layer in Nassella Tussock Range. Klicken Sie auf Hinzufügen..
  7. Die Features im Eingabe-Feature-Layer werden ausgewählt. Dies ist die richtige Einstellung: Sie möchten wissen, welche Campingplätze und nicht welche Nassella-Muster betroffen sind.
  8. Ändern Sie den Namen des Ergebnis-Layers in Campgrounds_Within_Range. Sie können Aktuelle Kartenausdehnung verwenden wieder deaktivieren. Klicken Sie auf Analyse ausführen, um das Werkzeug auszuführen.
  9. Der Layer "Nassella Tussock Range" wird von vier Puffern geschnitten.

    Es überrascht Sie möglicherweise nicht, dass zwei der ausgewählten Puffer in Bereichen liegen, in denen Nassella vorherrschend ist. Aber was ist mit den beiden anderen? Unterscheidet sich die geographische Beziehung der vier ausgewählten Puffer von der der anderen? Sie sehen sich einige andere Layer in der Karte an, um zu ermitteln, ob sie bei der Beantwortung dieser Frage hilfreich sind.

  10. Aktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Roads.
  11. Die vier ausgewählten Puffer sind durch Hauptverkehrsstraßen verknüpft. Dies lässt darauf schließen, dass die Verbreitung von Nassella durch das Straßennetz begünstigt wird. Andererseits sind viele nicht ausgewählte Puffer ebenfalls mit Fernstraßen verknüpft. Es wäre interessant, zu wissen, welche Campingplätze am häufigsten besucht werden und ob Urlauber in der Regel mehrere Campingplätze besuchen. Diese Fragestellungen sind jedoch nicht Thema dieser Lektion.
  12. Deaktivieren Sie den Layer Roads, und aktivieren Sie den Layer Populated Places.
  13. Drei von vier ausgewählten Puffern schneiden besiedelte Orte. Gleichzeitig befindet sich Nassella in der Nähe vieler besiedelter Orte. Obwohl diese kurze Untersuchung uneindeutig ist, sind räumliche Auswahlen dennoch gut geeignet, um sinnvolle Muster zu erkennen, und geben Anregungen für weitere Analysen
  14. Deaktivieren Sie den Layer Populated Places.
  15. Speichern Sie die Karte.

Quantifizieren von Nassella in Puffern

Im dritten Teil der Analyse möchten Sie herausfinden, in welchem Umfang Nassella innerhalb der ausgewählten Puffer vorkommt. Warum ist dies wichtig? Um bei der Öffentlichkeit ein Bewusstsein für die Problematik zu schaffen, kann es hilfreich sein, Mitteilungsblätter für Campingplätze bereitzustellen, die darüber informieren, ob Nassella in dem jeweiligen Gebiet gefunden wurde, und ob es ggf. weit verbreitet ist. Für Wissenschaftler stellt eine quantitative Messung die Grundlage für den Vergleich in den kommenden Jahren dar.

Sie verwenden das Werkzeug Zusammenfassen (innerhalb).

  1. Klicken Sie auf Analyse, um den Bereich Analyse durchführen zu öffnen. Klicken Sie unter Daten zusammenfassen auf Zusammenfassen (innerhalb), um das Werkzeug zu öffnen.
  2. Eine der Funktionen von Zusammenfassen (innerhalb) besteht darin, zu berechnen, wieviel Fläche eines Layers innerhalb eines anderen Layers liegt – genau das haben Sie mit der Analyse vor.
  3. Wählen Sie für Einen Flächen-Layer auswählen, um andere Features innerhalb dessen Grenzen zusammenzufassen Campgrounds_Within_Range aus. Wählen Sie für Einen Layer für die Zusammenfassung auswählen Nassella Tussock Range aus. Ändern Sie im Parameter Statistiken aus dem Layer hinzufügen, der zusammengefasst werden soll die Maßeinheit Flächensumme in in Hektar.
  4. Ein Hektar ist eine metrische Flächeneinheit, die 10.000 Quadratmetern oder ca. zweieinhalb Acres entspricht.
  5. Ändern Sie den Namen des Ergebnis-Layers in Tussock_Within_Buffers. Sie können Aktuelle Kartenausdehnung verwenden deaktivieren. Klicken Sie auf Analyse ausführen, um das Werkzeug auszuführen.
  6. Wenn das Werkzeug erfolgreich abgeschlossen wurde, wird Ihrer Karte der Layer Tussock_Within_Buffers hinzugefügt.
  7. Der Layer Tussock_Within_Buffers enthält Features, die sich genau mit dem Layer Campgrounds_Within_Range überlappen, der Layer Tussock_Within_Buffers enthält jedoch die Summenstatistik. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Campgrounds_Within_Range, um besser mit Tussock_Within_Buffers arbeiten zu können.

    Der Layer Tussock_Within_Buffers verfügt entsprechend den vier ausgewählten Campingplatz-Puffern über vier Features. Sie ändern den Style für den Layer, sodass Sie hindurch sehen können.

  8. Klicken Sie im Bereich Inhalt unter Tussock_Within_Buffers auf Style ändern. Ändern Sie den Parameter Ein Attribut auswählen, das angezeigt werden soll in Nur Position anzeigen. Klicken Sie unter Einen Darstellungs-Style auswählen auf Optionen.
  9. Klicken Sie auf Symbole, um den Symbol-Style zu ändern. Wählen Sie eine Füllung auf der Graustufenskala aus. Wechseln Sie zu Umrisslinie, und wählen Sie "Schwarz" aus. Klicken Sie auf OK, um die Änderungen zu übernehmen. Ändern Sie die allgemeine Transparenz in 25 %, und klicken Sie auf OK. Klicken Sie auf Fertig, um die Änderungen zu speichern.
  10. Klicken Sie im Bereich Inhalt unter Tussock_Within_Buffers auf Tabelle anzeigen.
  11. Das Feld Zusammengefasste Fläche in Hektar zeigt die Gesamtfläche von Nassella auf jedem Campingplatz an. Die größte Nassella-Fläche von ca. 83,28 Hektar befindet sich im Awatere Settlers Motor Camp. Die kleinste Nassella-Fläche überlappt den Blenheim TOP 10 Holiday Park und hat etwa eine Größe von 0,25 Hektar. Beachten Sie, dass der Layer Nassella Tussock Range Flächen darstellt, in denen die Pflanze gefunden wurde, nicht etwa die tatsächliche Pflanzendichte.
    Speichern Sie die Karte.

Nächste Schritte

In 25 Minuten haben Sie öffentlich verfügbare Daten gefunden, ermittelt, welche Campingplätze einen überlappenden Bereich mit Nassella aufweisen, und die Gesamtfläche von Nassella in jedem Campingplatzbereich berechnet. Wie geht es weiter?

Weitere praktische Lektionen für verschiedenste Szenarios finden Sie in der Learn ArcGIS-Galerie. Sie können auch die Websites Das ArcGIS Buch und ArcGIS Imagery Book besuchen.

Führen Sie eine ähnliche Analyse durch, um das Nassella-Problem mit den leistungsstarken Geoverarbeitungswerkzeugen von ArcGIS Pro zu lösen.