| Повече ▼

Показване на стръмни склонове с използване на контури в ArcGIS Desktop?

Показване на стръмни склонове с използване на контури в ArcGIS Desktop?


Използвам Arc Map 10.1. Изтеглих контурни данни като шейп файл.

Има ли някакъв начин да се използват контурите за показване на стръмни склонове, така че 15% -25% или 25% и повече?


Можете да генерирате растер за наклон - конвертирайте в полигони и използвайте получените полигони, за да изрежете контурите, след което ги символизирате по различен начин.


Помислете за тази диаграма (адаптирана от една от Американската геоложка служба, така че тук и в следващите карти използваме изключително английски единици):

Горният изглед е перспективен чертеж на крайбрежен пейзаж, състоящ се от брегова линия, включваща бариерна коса (закачена пясъчна река), речна долина (с блъфове) и два хълма. Единият хълм има наклонен табличен наклон, ограничен от стръмна скала, която се прехвърля в тераса, а другият има върхова точка, от която се простират няколко хребета между разрезите на потока.

В долния изглед има набор от изследвани точки с техните коти, започвайки от брега на 0 фута морско равнище, до два еталона (BM) на върха на хълмовете. Това са типични сурови данни, от които можем да изчертаем контури. Процедурата за контурно чертане разчита на интерполация на стойности, зададени от избрания контурен интервал от 20 фута между двойки точки на проучване. За да видите как, отпечатайте горната диаграма. Започнете с двете точки на 52 и 90 фута (вляво от центъра на панела). Начертайте лека линия от едната към другата. Ако приемем еднакво разстояние, поставете кратка маркировка (да речем, пунктирана линия) през светлата линия, оценена на 60 фута вляво от марката 52 фута, след това друга на 80 фута. Оценете тези места, сякаш има постоянен наклон от отметката 52 фута до маркировката 90 фута. Представете си, че разделяте този наклон на 38 1-футови единици и двете къси линии се намират на 8/38 (марка 60 фута) и 28/38 (марка 80 фута) нагоре от точката 52 фута.

Използвайки същия подход на равно разстояние, по пътека до брега между 52 фута и 0 фута, нарисувайте къси линии на 12 / 52th (40 ft марка) и 32 / 52ths (20 ft марка). Можете да направите същата интерполация между точките от 100 фута и 56 фута (близо до горния център), както и за всяка друга двойка точки. Този процес води до голям брой линии за интерполация с различни контурни (коти) стойности. Сега, подобно на салонната игра за свързване на точките, свържете различните кратки контурни линии с уговорката, че те не могат да се пресичат една друга. Резултатът ви трябва да изглежда така:

Обърнете внимание на три други характеристики (освен непресичане) на контурните линии: 1) по-лекият наклон, по-широкото разстояние между линиите (много близко разположени линии означават скала) 2) когато линиите пресичат поток, те трябва да се огъват нагоре по течението (не забравяйте , поток се движи директно надолу и поради това трябва да ходим хоризонтално, за да го прекосим и да стигнем до същата точка на котата от другата страна) и 3) по споразумение чертаем всяка пета линия в по-голямо тегло - за контурния интервал в този случай това е на 100 фута и 200 фута.

11-5: Има една топографска ситуация, която, ако е представена с контури, включва някои от контурите, пресичащи се над други. Можете ли да се сетите какво би могло да бъде това? `ОТГОВОР & ltSect11_zanswers.html # 11-5 & gt`__

Имайте предвид също, че на повечето карти контурите са кафяви. Илюстрираме това на тази част от по-голяма топографска карта:

Тази карта обхваща района точно на юг и изток от пещерите Mammoth в Кентъки (под повърхността в горния ляв ъгъл). Горната трета на картата, съдейки от разстоянието между контурите от 20 фута и формите, очертани от контурите, представлява площ от хълмове с няколкостотин фута умерен релеф (релефът се отнася до размера на разликата във височината между две ниски точки релефът предполага относително равен терен, докато високият предполага стръмни склонове), с тесни поточни долини. Подобряваме хълмистия външен вид, използвайки техника, понякога използвана от създателите на карти, на сенчести (тук в еднакви кафяви) стръмни склонове от едната (и същата) страна на хълмовете. В центъра на картата има голям брой почти кръгли контури и всяко групиране е доста малко. Те маркират местата на понори. Това е варовикова страна, в която така наречената карстова топография се развива чрез разтваряне и отводняване на основата надолу. Долната трета на картата прилича на горната, но със значително по-малко облекчение.

Сега, като упражнение, за да проверите способността си да свързвате повърхностни форми по контури, погледнете тази следваща карта.


Заглавие: Морски ГИС приложения

Морската среда (океаните и крайбрежните зони) осигурява някои от най-важните ресурси на земята. Управлението и картографирането на този 71% от нашата земна вода представлява уникален набор от предизвикателства. Океанът не е достъпен, поради което се нуждаят от специално проектирани инструменти за събиране на необходимите данни, които включват като подводници, спътници и обработка, производство, визуализация и интерпретация на карти на морското дъно на базата на многолъчева батиметрия, страничен сканер, изображения на теглена камера и потопяеми задължителни наблюдения. ГИС се използват все по-често, за да подпомогнат процеса на улавяне на пространствени данни, тяхното съхраняване и извличане, обработка на съответната информация от тях и предоставяне на тази информация, както се изисква за изследователите, както и за операторите,. Следователно използването на ГИС има голям потенциал за оптимизиране на стойността на информацията като ресурс в рамките на организацията. Морската ГИС се адаптира и използва за подпомагане на изследователите и организациите в постигането на изследователски цели, свързани с океанографските и крайбрежните проблеми, като улеснява процеса на създаване и производство на геопространствени данни, включително крайбрежни брегови линии и батиметрични морски дъна. Също така той играе жизненоважна роля при идентифицирането и мониторинга на ефектите върху тези географски райони, които са най-вероятно уязвими от всякакви морски динамични процеси и човешки въздействия. ГИС, като интегриращ, анализиращ и визуализиращ инструмент, се обработва огромно количество данни, тенденциите и шаблоните се извличат и в крайна сметка се визуализират с помощта на 2D и 3D инструменти на GIS & # 8217s за постигане на резултатите, необходим е мощен софтуер. Например базата геоданни ESRI и ArcGIS Server позволяват ново съхранение и достъп до данни и осигуряват голям потенциал за моделиране на океански характеристики, докато разширенията на ArcGIS като ArcGIS Spatial Analyst и ArcGIS Geostatistics Analyst се използват за създаване на повърхности и контури на морското дъно въз основа на интерполация. По същия начин има разширения, приложими за създаване на сценарии, свързани с визуализации на времеви редове, които в крайна сметка ни позволяват да анализираме информация по отношение на времето и местоположението.

Събиране на данни за пространствени данни и усилватели:

Събирането на данни се основаваше просто на всяко събитие.

Както и в наземното ГИС приложение, морското ГИС приложение изисква въвеждане под формата на двоични или векториални океанографски карти. Използването на морска карта в морето от мореплавателите за навигация по море е типичен пример за приложението на ГИС в морска / океанографска среда. . Водата по своята същност е динамична. По този начин характеристиките, свързани с водата, се променят непрекъснато и морският ГИС изисква модерна измервателна технология, за да получи мултидисциплинарното въвеждане на данни. В крайна сметка данните могат да бъдат попълнени в базите данни, способни да захранват производството на тематични карти, които разкриват модела на средите, например софтуер, който може да се използва в този процес, може да бъде идентифициран като ERDAS и ENVI. Резултатите от процеса могат да бъдат разнообразна, която включва разработване на стратегия за локализиране на обект на обезпокояване, проследяване на инвазивни видове, застрашени видове и промени в популацията. Има много въпроси, свързани с океанографските химични свойства на океана, като температура, соленост и флуоресценция, данните за батиметрията с гладко, плитко морско дъно близо до брега и стръмни склонове на континенталния ръб, например Benthic Terrain Modeler (BTM) е колекция от инструменти на базата на ESRI ArcGIS, използвани с батиметрични набори от данни за изследване на дълбоководната бентосна среда, може да създаде набори от данни като наклон, батиметрично положение и грубост и след това да дефинира връзките между тях, използвайки речник на данни, който определя, или класифицира, долен терен,. Акустичните техники се използват широко за изследване на водни маси, морско дъно и подводни ресурси. Картографирането се извършва главно от сеизмични, странични сканиращи сонарни и многолъчеви системи, които могат да проникнат през водата. Освен това температурите на морската повърхност се измерват с морски буйове за данни, кораби и дори спътници, Marine GIS сега се използва за подпомагане на вземането на решения, като се използват приложения за интерактивно картографиране, инструменти за изтегляне на морски данни и свързани метаданни.

Заглавие: Разработване и използване на GIS приложение в Geo-Science

Катедра по география, Държавен колеж в Салем

Катедра по география, Държавен колеж в Салем

Източник: http://libraries.maine.edu/Spatial/gisweb/spatdb/gis-lis/gi94077.html

Целта на статията е да представи анализ на използването на географските информационни системи (ГИС) в дисциплината Геология. Причината за това проучване е генерирана от предишна работа по проекти за интеграция на ГИС в рамките на геологичните науки и анекдотични наблюдения от национални професионални конференции, описани по-долу. Въпреки че използването на ГИС приложения (картографиране на повърхността на тенденциите) е документирано от края на 50-те години (Frasier, 1979) (макар и да не се нарича ГИС), има малко интеграция на използването му в рамките на гео-науките. Всъщност е иронично, че някои от ранните работи по аналитично картографиране (тенденция и остатъчни повърхности) са извършени в областта на геологията, но не са напреднали в основния поток на геологичните науки. Всъщност едва сега някои от водещите геоложки изследователски центрове започват да обсъждат полезността на ГИС (Goldsmith, 1993, Hamilton, 1991).

От над 18 000 препратки, достъпни за авторите, са извлечени 487 уникални заглавия. Анализът на всяко цитиране по категории позволява тълкуване на ГИС в геологията. Това беше демонстрирано от заглавията, че изследователите пишат описателни и качествени статии. Изследванията също така показват, че въпреки че Geo-Science е класиран високо като първи дескриптор, ГИС не показва преобладаваща роля до четвъртия и петия дескриптор. Тази констатация показва, че ГИС не е била водеща тема за публикация и изглежда не е голямо начинание за изследване в рамките на геологията. Всъщност цитиранията показват спад в броя на ГИС публикациите в рамките на дисциплината, което е в разрез с националната тенденция. Ще бъдат необходими допълнителни проучвания, за да се определят историческите последици от този упадък.

Събиране на данни за пространствени данни и усилватели:

Търсенето беше проведено с помощта на два набора от ключови думи Геология или Геофизика и Географски информационни системи или ГИС. Ключовата дума Геология избра 687 373 статии, а Геофизиката избра 21 630 елемента. Ключовите думи Географски информационни системи и ГИС дадоха общо 5971 артикула. Когато ключовите думи бяха кръстосано изброени една с друга и дублираните цитати бяха премахнати, общо 536 елемента съвпаднаха. Четиридесет и девет неанглийски записа бяха извадени от набора от данни, оставяйки общо 487 цитата. 487 цитата включват книги, статии, дисертации и карти, позволяващи да се анализира широк спектър от медии.

Използвайки класификация на обикновените данни, всяко цитиране беше разделено на шест раздела:

  • Тип на заглавието
  • Година на публикуване
  • Корпоративен източник / спонсор
  • Страна, публикувана в
  • Категория тип на първите пет дескриптора
  • Тип област, посочена в заглавието

Всеки раздел беше разделен на категории. След като всички секции бяха сортирани, всеки беше анализиран индивидуално по категории. Резултатът беше честотата на всяка категория в даден раздел.

Всяко заглавие беше групирано в една от трите категории Техническа, Аналитична и Качествена. Техническата категория включваше карти и препратки към развитието и употребите на географските информационни системи. За аналитични заглавия се считаха тези, които показват решителност и / или аналитична употреба. Ако заглавието не се вписва в техническите или аналитичните категории, то се счита за качествено.

Тази изследователска статия значително ще увеличи работния капацитет на изследователите в областта на геологията и ще им даде повече ценна информация в софтуера за лесен достъп (GIS Software). Библиотеките също биха се възползвали от това проучване, тъй като всички събрани от тук данни ще бъдат публикувани и съхранявани.


Вертикални изгледи

Техниките за изобразяване на терена от директно отгоре бяха разработени по две основни причини. Първо, наклоненият изглед по своята същност скрива някои характеристики на картата, вертикален изглед, за разлика от това предлага изглед на всички пейзажни елементи в рамката на картата. Вертикалният изглед също така позволява на създателя на карти да позиционира обектите по подходящ начин в географското пространство - като по този начин предоставя конкретна пространствена информация, а не по-артистично визуално представяне (Slocum et al. 2009).

Във вертикалния изглед теренът обикновено се представя с контурни линии. Контурни линии, начертани на карта, свързват точки с еквивалентна кота. Фигура 6.4.1 демонстрира как контурните линии са свързани с пейзажа, от който са получени - имайте предвид, че долното изображение е двуизмерно изобразяване на това, което се предполага, че е планинска характеристика с правилна форма.

Както е показано на фигура 6.4.1, плавните склонове са представени на контурни карти чрез линии, отдалечени по-далеч от стръмните склонове. Това е така, защото стойностите на котата се променят по-бързо през по-стръмни склонове, което означава, че контурните линии ще трябва да се изчертават по-често (през едно и също разстояние от картата), за да представят точно терена. Фигура 6.4.2 по-долу показва топографска карта с маркировка за обозначаване на нежни и стръмни склонове, както и долини, хълмове и хребети.

Карта контурен интервал е промяната в котата (обикновено в метри) между начертаните контурни линии. Това е форма на вземане на проби (напр. на всеки 20 м), което означава, че топографските карти не показват всяка възможна контурна линия, а показват (както правят всички карти) опростен изглед на пейзажа.

В допълнение към картографирането на издигнати обекти като хълмове и планини, контурните карти са полезни и за изобразяване на подводен терен. Докато топографските карти визуализират коти над морското равнище, батиметрични карти изобразяват коти под морското равнище.

На топографските карти нарастващите стойности показват по-високи коти. Батиметричните стойности - тъй като те също представляват разстояние от морското равнище - се увеличават в обратна посока. Така както най-високите стойности на топографските карти представляват най-високите планини, така и най-високите батиметрични измервания представляват най-дълбоките дълбочини на земните океани.

Въпреки полезността им при точното изобразяване на терена, контурните линии изискват известни предварителни познания за правилното им тълкуване, тъй като те не представят незабавно интуитивен изглед на пейзажа. За да посредничат в това, картографите са разработили иновативни методи за художествено изобразяване на терен върху карти с вертикален изглед, използвайки допълнителни елементи на дизайна.

Един популярен метод е методът на Tanaka (Tanaka 1950), често наричан Контури на Танака. Контурите на Tanaka предполагат, че картата се осветява от източник на светлина от някаква посока, а контурните линии се изчертават по-светли (т.е. осветени) и по-тънки, когато са обърнати към източника на светлина, и по-тъмни (т.е. в сянка) и по-дебели, когато са перпендикулярни на източник на светлина. Резултатът е контурна карта, в която формата на пейзажа е изобразена по-интуитивно (Фигура 6.4.5). Гребените и долините са далеч по-малко склонни да бъдат объркани тук.

Подобен, но опростен метод, наречен осветени контури е разработен от J. Ronald Eyton (1984).

Този метод, показан на фигура 6.4.6, варира лекотата, както в техниката на Tanaka, но не променя дебелината на линията. Противно на подхода на Tanaka, който се прилага ръчно, Eyton (1984) разработва своя метод в ранните дни на компютърно картографиране - той използва постоянна дебелина на линията, за да намали времето за изчисление.

Други техники за проектиране на контурни карти са разработени от други картографи. Препоръчваме ви да изследвате препоръчаните показания или да търсите сами в мрежата, за да научите повече за тези техники.

Съществува и предимно остаряла алтернатива на контурните линии, наречена хачури. Hachures се създават чрез изчертаване на поредица от линии, перпендикулярно на контурите. Разстоянието между хакурите се изчертава пропорционално на наклона - по-стръмните зони се подчертават от увеличената плътност на тези линии (Slocum et al. 2009). Техника, подобна на хачура, може да се използва и за ръчно създаване на сенчести релефи (визуално привлекателно и художествено изображение на релефите), но традиционната й цел е да покаже геометрично правилно изображение на склона.

Засенчено облекчение обикновено се добавя към картите, за да даде на читателя по-интуитивно впечатление за форми на релефа. Той предполага съществуването на въображаем източник на светлина и съответно показва сенки върху релефите, давайки илюзията за дълбочина. Пример е показан на фигура 6.4.8.

Източникът на светлина, представен при картографиране на сенчести релефи, идва традиционно от горния ляв ъгъл на картата (северозапад, като се приеме изглед на картата от север нагоре). Отначало това може да изглежда неподходящо - слънцето рядко грее върху Земята от северозападна посока, поне на местата, където живеят повечето хора. Тази конвенция обаче не идва от науките за земята, а вместо това от насоки в изкуството, разработени в отговор на реалностите на ежедневието в човешкия мащаб.

Хората са свикнали да осветяват от слънцето - както и други източници на светлина (напр. Лампи, външно осветление) - идващи над главите ни. Тъй като повечето хора са десничари, горен ляв източник на светлина, идеален за писане. Дори хората с лява ръка обикновено пишат отляво надясно и отгоре надолу, поради конвенцията отляво надясно на повечето езици. Фигура 6.4.9 показва уместността на този източник на светлина в горния ляв ъгъл.

Толкова сме свикнали с това местоположение на светлината, че светлината, проектирана от други посоки (напр. Отдолу), води до характеристики, които изглеждат неправилни за човешкото око. Представете си някой да държи фенерче под брадичката си в тъмното - причината чертите на лицето му да изглеждат толкова странни е, че сме свикнали да ги виждаме осветени отгоре.

Фигура 6.4.10 по-долу показва как промяната на азимутната посока на въображаем източник на светлина може да създаде объркване в интерпретацията на пейзажните характеристики. И двете карти по-долу изобразяват едно и също място и долина съществува в жълтото поле на всяка. Вляво, долината се показва чрез традиционно северозападно осветление. Когато картата е осветена от югоизток (вдясно), долината сега изглежда обърната - изглежда като хребет.

Голяма част от картографията се отнася до разбирането не само на аналитичните елементи на ландшафтите и променливите на дизайна на картите, но и на човешкото възприятие. Конвенцията за наклонени източници на светлина в Северозапад е отличен пример за това как картографите са разработили своите техники, имайки предвид това разбиране.


3.1 В третото измерение & # 8211 цифрови модели на кота

Котата на атрибута обикновено се изразява по отношение на a вертикална дата, което обикновено се отнася или до морското равнище, или до местна геодезическа повърхност, или геоид. Геоидът е форма на триизмерна повърхност с равен гравитационен потенциал и такива повърхности вземат предвид местните гравитационни вариации по повърхността на Земята. Геоидите също подкрепят хоризонталните данни, които се използват с географски координатни системи, като World Geodetic Survey 1984 (WGS 1984). При морското равнище котата често се изразява спрямо средното морско равнище, с други думи, дългосрочно средно морско равнище, от което са осреднени ефектите от приливите и отливите, метеорологичните условия и т.н. Средното морско равнище се влияе от местните вариации в гравитацията, така че точното му значение варира на местно ниво. Във Великобритания котата се изразява по отношение на местните данни за боеприпасите, които се основават на дългосрочен набор от измервания на морското равнище в Нюлин, Корнуол от 1915-21. По-стари вертикални данни, базирани на измервания на морското равнище, направени в Ливърпул, също се използват понякога във Великобритания. Кота от 0 метра AOD (Above Ordnance Datum) показва кота, която съответства на средното морско равнище, докато положителните стойности са над средното морско равнище, а отрицателните стойности под средното морско ниво.

Като цифрови изображения на релефа, DEM са приближения на непрекъсната повърхност. Методът на сближаване ще варира в зависимост от наличните източници за създаване на DEM и предназначението на DEM. Трите основни форми на DEM са илюстрирани по-долу, докато ги разглеждате, помислете за най-подходящите приложения за всеки и техните относителни силни и слаби страни, когато се използват в ГИС.

Контури и височини на петна

Контурите се използват широко в хартиени карти, тъй като позволяват лесно да се измери и използва информацията за височината с известна точност. Когато са представени дигитално, контурите са ГИС техника, базирана на вектор, представена от полилинии, следващи земната повърхност при определени стойности на височината, или области от определен интервал на височина, ограничени от контурните полилинии.

Честотата на линейния възел (броят на различни двойки координати x и y в рамките на дадена дължина на контура) определя нивото на повърхностните детайли, които се улавят от контур. Тъй като честотата на възлите обикновено е променлива, това осигурява ефективен метод за представяне на повърхността, като честотата на възлите се увеличава със сложността на повърхността. Това свежда до минимум обема на данните.

Фигура 1: Пейзаж отляво като контурен участък отдясно. С любезното съдействие на USGS.

Прагът за представяне на повърхностните детайли е вертикалният интервал между контурите. По принцип това е фиксирана стойност за набор от данни и представлява компромис между ненужно много контури на стръмни склонове и твърде малко в по-равни площи.

Контурите не отразяват изрично изкривявания в повърхностните детайли като хребети, язови линии или прекъсвания в наклон, които са важни за геоморфологичния анализ. В наклонени региони, хребети и дерета могат да бъдат изведени от точките на огъване на последователни контури, но тази техника се разпада в по-равни площи и може да е необходима допълнителна топографска информация.

Триангулирани нередовни мрежи (TIN)

Триангулираните неправилни мрежи са друг начин за приближаване на повърхността. Повърхността е представена от плоски триъгълници с различна форма, които са свързани по краищата си до приблизителен релеф. Концепцията е най-добре илюстрирана чрез диаграма: вижте илюстрацията на следния уеб адрес в препратките.

„Нередовността & # 8217 на TIN позволява плътността на точките да варира в зависимост от сложността на повърхността, която се моделира, което го прави много ефективен формат от гледна точка на съхранение на данни. В зони с нисък релеф точките могат да бъдат широко раздалечени, давайки по-големи фасети, а тъй като повърхността става по-сложна, плътността на точките може да се увеличава, докато характеристиките се представят с необходимата точност. Те обаче се различават от контурите по това, че по-добре определят промяна в наклона.

Контурите са зададено разстояние един от друг, така че може да бъде трудно да се различи къде настъпва промяна в наклона. На диаграмата по-долу е показана контурна карта на наклон, където наклонът се променя. При контурите местоположението на промяната на наклона не е добре дефинирано и затова двете разрези, получени от контурите, са валидни. Един има промяна на наклона в същата точка като контур, докато друг има пробив на наклона от този контур.

Фигура 2: Илюстриране на това как контурите могат или не могат да се появят при прекъсвания на наклон

Начинът, по който се изчислява TIN, означава, че той вероятно ще има границата на 2 от триъгълниците при прекъсването на наклона. Това може да бъде полезно, когато теренът има прекъсвания на наклон, които са важни за картографиране, като ерозионни улеи в зона с иначе нисък релеф.

Триангулацията е процес, при който височините на петна са взаимно свързани. Най-често използваният метод за постигане на това се нарича Триангулация на Делоне. Триангулацията на Делоне е изградена, за да изпълни условието кръгът, който преминава през трите върха на всеки триъгълник (описаната окръжност), да не затваря никакъв друг триъгълник. Триангулацията създава повърхност на фасети в рамките на изпъкналия корпус на точките на входните данни (вижте препратките по-долу за допълнителни подробности за този процес).

Фигура 3: Триангулация на Делоне

Фигура 3 показва триъгълността на Delaunay, възлите са показани като черни точки, а свързващите линии като черни линии. Всеки от трите цветни триъгълника е описан около кръг в съответния им цвят. Обърнете внимание, че никой от описаните кръгове не затваря напълно друг триъгълник.

Макар и с неправилен характер, триъгълната основа на TIN означава, че те могат да бъдат анализирани с помощта на прости геометрични техники, въпреки че те може да не са стандартни инструменти в десктоп ГИС. Визуално TIN може да изглежда ъглово и изкуствено, но тъй като триангулацията се използва широко като основа за триизмерна компютърна графика, съществуват много техники за подобряване на външния им вид, като засенчване на Gouraud.

Непрекъснати решетки

Непрекъснатите решетки са DEM, които съхраняват стойност на височината за всяка клетка в редовно разположена решетка или матрица и представляват растерно базиран подход за представяне на повърхност. Фигура 4 показва изглед в голям мащаб на непрекъсната решетка показва отделните клетки, оцветени от стойността на височината им:

Фигура 4: Непрекъсната мрежа от сенки с височина, представена като сянка между синьо и жълто

Редовният интервал на непрекъснатата мрежа има редица последици за формата на данните. Размерът на клетката на мрежата определя най-малката характеристика, която ще бъде представена върху нея, но същият размер на клетката трябва да бъде приложен върху обхвата на мрежата. Ако повърхността, която се моделира, се различава по сложност, тогава непрекъснатият формат на мрежата ще съхранява ненужни количества данни в по-плоските области, увеличавайки пространството за съхранение и времето за обработка, необходимо за набора от данни. Непрекъснатите решетки са правоъгълни по размер, като клетките извън интересуващата област се игнорират или се задават на нулева стойност, но все пак допринасят за обема на данните и докато големите мрежови файлове могат да бъдат компресирани с помощта на конвенционални растерни техники без загуби, това няма да подобри времето, необходимо за обработката им.

Редовните, предварително определени позиции на клетките означават, че линиите на хребети, улеи и прекъсвания в наклона могат да бъдат представени само чрез разлики във височината между съседните клетки. Това води до това, че функцията изглежда по-заоблена и позицията й е по-малко точна.

В матричен формат непрекъснатите мрежови данни са лесно достъпни и обработени от компютър. Мрежи с еднакви разстояния и размери на клетките могат да се добавят или изваждат, за да се създадат нови мрежи. Редовната структура позволява да се извършват операции на всяка клетка от своя страна като изчисляване на атрибути като наклон и аспект и извършване на общи операции за обработка на изображения като филтриране и изглаждане.

От трите формата, разгледани по-горе, най-широко използваната е непрекъснатата мрежа, падащите цени на капацитета за съхранение на данни и мощността на обработка правят недостатъците на формата по-малко значими. „Непрекъсната решетка & # 8217 сега обикновено се разглежда като синоним на термина„ DEM & # 8217 и съществуват много приложения за създаване на DEM в контурни и TIN формати от непрекъснати данни на мрежата.

Дейност

По какъв друг основен начин може да се получи напречно сечение, което да съответства на контурния модел в горната диаграма на Фигура 2?

  1. Ако искате да използвате ArcGIS Desktop, изтеглете прикачения zip файл, който съдържа TIN, непрекъсната решетка и контури за район на дребно земеделие в централен Мозамбик, наречен Nhambita. Разгледайте тези набори от данни във вашия ГИС софтуер и се запознайте с тези 3 типа данни. Като алтернатива, ако искате да използвате ArcGIS Pro, моля, изтеглете този zip файл, който изследва тези три структури от данни за солен блат на брега на Хемпшир.
  2. Въз основа на това, което сте виждали досега, кои според вас са основните предимства и недостатъци на:
    1. контури и височини на петна

    1. Той може да бъде представен с помощта на стандартен векторен обект + структура на атрибути.
    2. Променливата честота на възлите в посоката по наклона позволява ефективно съхранение на данни.
    1. Трудност при точното посочване на прекъсванията в наклон.
    2. Нередовният характер на данните прави по-нататъшния им анализ (като извеждане на наклон и аспект) отнема повече време, отколкото при другите типове DEM.
    1. Ефективност на съхранението на данни - адаптивна към сложността на терена.
    2. Възможност за точно представяне на билни линии, язови линии и прекъсвания в наклон.
    3. Прости геометрични изчисления за анализ.
    4. Много изследвания на техниките за визуализация.
    1. Не се поддържа като тип DEM в стандартния десктоп ГИС софтуер.
    2. TIN не се простира извън изпъкналия корпус на точките с данни на източника.
    1. Форматът е идеален за достъп до компютър, с много лесно четене, писане и обработка на данни.
    2. Растерните формати се поддържат широко за показване.
    3. Приложими са стандартни растерни техники, напр. компресия и манипулация.
    1. Постоянният интервал на клетките може да бъде много неефективен, което води до големи размери на файла и последици за капацитета за съхранение и изискванията за мощност на обработка. Редовното разстояние между клетките не позволява точното представяне на важни характеристики като билни линии и улеи.

    Референции (Основно четене за този учебен обект, обозначено със *)

    За да видите пример за TIN, уебсайтът на GIS Wiki е полезен ресурс:

    Има някои полезни илюстрации на някои от концепциите зад TIN (триангулация на Делоне, теселации на Вороной и изпъкнали корпуси) на тези уеб сайтове:


    Показване на стръмни склонове с използване на контури в ArcGIS Desktop? - Географски информационни системи

    От Барбара Шийлдс, писателка от Есри


    Фигура 1: Този облак от 3D точки представлява върнати лидарни точки.

    Определянето на здравето на горите не е лесно. Не можете да поставите дърво в машина за сканиране на CAT, нито да го закачите към електрокардиограф, за да оцените състоянието му, но възникват други научни методи за анализ на годността в гората. Уелнес показателите на едно дърво включват листа, цвят, дървесна тъкан, история на заразяване с насекоми или болести и воден стрес. Основните влияния, които оказват влияние върху здравето, са местоположението, хранителните вещества в почвата и наличността на вода, като всички те са атрибути, които могат да бъдат пресъздадени на карта и свързани с показателите за здравето. Изследователите от Университета в Арканзас събират мега количества горски данни и използват географски информационни системи (ГИС) като стетоскоп, за да диагностицират здравето на местните гори и да набележат възможностите за лечение.

    Неотдавнашна заплаха за здравето на дъбовата популация на планината Озарк е дългорогият бръмбар, известен като червен дъбовик. Природен в източната част на Северна Америка, този вредител се е развил като част от залесените екосистеми, но наскоро заплаши да причини хаос на горската индустрия в региона. Тези големи бръмбари имат двугодишна продължителност на живота, която е странно синхронна, което означава, че те се появяват в нечетни години и ще празнуват новите си поколения през 2009, 2011 и 2013 г. Това е жалко за дърветата.


    Фигура 2: Отпечатък от проучване на лидар е генериран в ArcGIS и е експортиран в Google Earth.

    Когато през есента се излюпят яйца от червено дъбово дърво, ларвите на бръмбарите се пробиват директно в ствола и започват да се хранят с флоемната тъкан на дървото, където се съхраняват много хранителни вещества на дървото. Бръмбарите стават в латентно състояние през зимата, но през пролетта те съживяват сърдечните си апетити и навлизат по-дълбоко в сърцевината на дървото. Всеки бръмбар създава галерия, която може да бъде с дължина до 50 сантиметра. Отново насекомото прекарва следващата зима, закътано в своята галерия, за да излезе през онази нечетна година, за да се размножи и да започне нов гладен кръг от живота. През 1999 г. специалистите по управление на вредителите от Министерството на земеделието на Министерството на земеделието (USDA) (USFS) отбелязват десетки мъртви дървета в планината Озарк и оценяват, че упадъкът на гората е свързан с бръмбара. Засегнатата площ е 400 000 хектара, включително региони Мисури, Арканзас и Оклахома. Ентомолозите, геолозите и учените от USFS сформират цялостен екип и си сътрудничат, за да създадат инструмент за оценка. Финансова подкрепа беше предоставена от Южната изследователска станция на USFS чрез приложена лесовъдна оценка, оглавявана от Джим Гулдин от Хот Спрингс, Арканзас и от Специалната програма за развитие на технологията за защита на горите на USFS в сътрудничество с Джим Смит от Пайнвил, Луизиана. Изследователският екип на Университета в Арканзас, заедно със своите партньори по горските служби, разработи проекта за оценка. Екипът събра и получи достъп до широк спектър от данни, които да бъдат изследвани и в крайна сметка визуализирани с ГИС софтуера на Esri. ГИС се използва за създаване на тематични карти, които илюстрират модели, които изследовател, разглеждащ таблици с данни, може да не успее лесно да идентифицира.

    Оперативната дума за ГИС е база данни. На най-елементарното си ниво ГИС осъществява достъп до данни от базата данни, обработва данните и създава карта. Различни типове географски набори от данни могат да се използват за създаване на слоеве от географски данни за разкриване на връзки. Изследователският екип по горско стопанство съхранява своите полеви данни, използвайки технология на релационна база данни, която представлява структура от данни, която логично свързва различни колекции от таблици по споделени полета. Това прави наборите данни лесни за обединяване.


    Фигура 3: Картата на Ridgetop на Ozark показва местоположение, наклон, светлина и други променливи, които приютяват местообитанието на червения дъб.

    На земята събирането на данни започна с проби, взети от отделни дървета и на ниво щанд. Данните за дърветата бяха категоризирани според видовете, тежестта на стреса, класовете на размера, възрастта, измерванията на обема въз основа на диаметъра на дървото, дупките за поява на бръмбари и т.н. Нападението в дърветата беше определено и класифицирано като високо, средно и ниско. Екипът разработи процедура за бърза оценка, за да помогне на лесовъдите, използвайки някои прости измервания, да изчислят нивото на щетите в рамките на тези класове. GPS координатите бяха събрани за всяко местоположение на дървото, за да могат ГИС заявките да имат ефективен достъп до събраните данни на полето и да ги показват с точно местоположение.

    От въздуха данните бяха събрани с помощта на въздушна фотография и засичане на светлина и обхват (лидарни) изображения. Lidar е оптична технология за дистанционно наблюдение, която измерва свойствата на разсеяната светлина за намиране на обхват и / или друга информация за цел, излъчваща до 50 000 лазерни импулса в секунда, които се отразяват обратно в самолета, където те се записват. Направени са сканирания на Lidar на покрива на дървото Ozark в площ от 32 km2 и получените данни са включени в релационна база данни. Данни in situ на отделни скали на дървета и насаждения, заедно със спомагателни (цифрови модели на коти, векторни слоеве и др.) И данни от отдалечен сензор, бяха въведени в ГИС, който от своя страна изчислява съответната пространствена статистика. Изследователите се надяват, че това в крайна сметка ще доведе до разработването на модел на опасност, способен да предскаже бъдещи огнища.

    Генерираното от ГИС изображение на лидар е 3D облак от точки, който представлява растителността, структурите и земята (фигура 1). Този тип приложение на лидар е сравнително ново, тъй като за първи път лидар е използван за изследване на терена под растителността. ArcGIS 3D Analyst на Esri е полезен за тази част от изследването, тъй като преобразува топографските данни в геопространствени изображения. Екипът използва ArcGIS 3D Analyst, за да представи сложния характер на терена и растителността, за да идентифицира модели в горските данни. От базата данни ГИС създаде сенчести релеф, контури, ъгъл на наклон, аспект, отклонение и кривина, придавайки 3D вид на 2D карта (фигура 2). За да се съсредоточат единствено върху горската зеленина, изследователите от Арканзас извадиха връщането на терена, за да получат действителния модел на дървесната козирка. Следващата стъпка ще бъде използването на ГИС за разработване на регресионни модели, които ще позволят на изследователите да прогнозират индивидуални условия или състояния на дърветата на земята от наборите от данни на lidar.

    Последните иновации в ГИС се разшириха, като извършиха количествени изчисления и показаха резултата количествено и географски. Използвайки алометрични уравнения на биомаса и факторинг във височините, показани от lidar, изследователите основават своите изчисления на данните от дистанционния сензор за навеса, за да определят индивидуалната дървесна биомаса и да изчисляват диаметъра на височината на гърдите (DBH) на дърво. Възможностите на ГИС обогатяват и кондензират получените набори от данни, докато потребителите създават буфери на риджтоп и други спомагателни слоеве данни и прилагат правила за моделиране на пригодност за оценка.

    Проектът е масивен, тъй като изисква 70 милиона лидарни точки да се съхраняват в базата данни и след това да се обработват с ГИС. Тези данни за лидарните точки се предоставят във формат на Американското общество за фотограметрия и дистанционно наблюдение (стандарт LAS). Но тъй като университетът не е оборудван да работи директно с данните във формат LAS, експерти за управление на данни от Центъра за модерни пространствени технологии на Университета в Арканзас (CAST) създадоха програма за интеграция. Използвайки заобиколното решение, те заредиха всичките 70 милиона точки и съответните им атрибути в база данни с файлове на Esri. Следващото предизвикателство беше да се максимизира ефективността на обработката и да се намали огромното количество цикли на обработка (CPU), необходими за извършване на изчисления в толкова голяма база данни.


    Дупки на галерията в напречно сечение в дъбови трупи от червен дъб. Този тип увреждане е типично за по-възрастни, по-големи ларви, които се приближават по време на появата на възрастни (към края на двугодишния си жизнен цикъл).

    С приблизително 100 мегабайта полеви данни и бележки, както и полеви снимки, допълнителни слоеве от ГИС данни и няколко вида данни от отдалечени сензори, базата данни за проекта е обширна. Екипът на горското стопанство използва тези данни за създаване на пространствена статистика и визуализации за сравняване на модели, които разкриват различни условия на щанда и площадката. Това ще помогне на екипа да направи изводи защо популациите от червен дъб се увеличават и намаляват.

    Пространственият анализ разкрива, че дъбовият спад по отношение на разпространението на бръмбара се наблюдава в южните и западните склонове. Тези области имат по-висока слънчева изолация, а почвата е камениста и суха. Една от възможностите е, че рисковите дървета в тези райони имат по-висок стрес от влага, което може да повлияе на устойчивостта на заразяване. Изследователите са получили лидарни данни само за една година, така че временното сравнение трябва да включва въздушни изображения от 1999 до 2007 г. Тъй като тези изображения първоначално са били заснети за целите на границата на собствеността, горските изображения са спомагателни, така че сравнението между сезоните е трудно.Друг ресурс за улавяне на данни е ръчен спектрален радиометър, използван на земята за компилиране на данни за разработване на базова линия, за да се види дали има разлики в отражателната способност на дъбовите дървета въз основа на техните нива на относително здраве. Този инструмент за наблюдение предоставя по-контролирани данни без интервенционното изкривяване на атмосферата, което се случва при самолет или сателитна платформа.

    Подготовката на лидарни данни и изчисляването на статистически данни е изчислително интензивна и бавна, така че екипът потърси средство за ускоряване на процеса и намиране на начини за използване на университетския ГИС софтуер в изчислителна среда с висока производителност. За да направи това, екипът използва ModelBuilder (приложение, включено в ArcGIS Desktop за проектиране на специфични геопроцеси), за да създаде поредица от процедури с помощта на Python. Всяка рутина се изпраща до наличен ресурс в изчислителната мрежа, който представлява набор от налични компютри в университетския кампус. Всеки компютър, работещ с ГИС, е посветен на малка част от математиката и само малка част от горските данни. Програмата изчислява статистически данни само за част, след което връща резултатите си, за да се комбинира на един компютър. Този метод позволява на екипа да разшири възможностите за обработка на ГИС данни. Статистическите данни за lidar и други ГИС модели, като ridgetops, помагат на екипа да предвиди райони, които ще бъдат най-уязвими за високи популации от червен дъбов сондаж (фигура 3).


    Това е зрял бурен червен дъб.

    Последващият въпрос, който екипът се опитва да отговори, е следният: Какви видове техники за управление на горите могат да се използват за популяризиране на здрави гори и избягване на проблеми с заразяването в бъдеще? За да определи отговора, екипът разработва модели на опасност за цялата област, които собствениците на земя и служителите на горската служба могат да използват, за да предскажат нивото на риск, че горите са заразени, и да определят как да модифицират стратегиите за управление, които ще намалят атаката на червен дъб.

    Предизвикателството е да се използват най-добрите комбинации от различните набори от данни, за да се получи географско разбиране за преходите в гората. Способността на екипа да създава тези комбинации зависи от продължаващото финансиране. Ако програмата бъде финансирана, екипът се надява, че ще успее да създаде модели на опасност и интерактивни цифрови карти, включително тематични слоеве, неподвижни снимки и филми за виртуална реалност, които показват 180 градуса около състоянието на определен навес. Целта е да се получат данните и констатациите на проекта в ръцете на обществеността, включително хора, които нямат ГИС софтуер. За целта екипът обмисля онлайн услуги като ArcGIS Explorer и Google Earth като средство за публикуване на географска информация, данни от изследвания, снимки на дървесни насаждения, стрес от заразяване и др.

    Въз основа на диагнозата, формулирана в ГИС и лечението, предписано на карта, лесовъдите могат да работят за промяна на условия, които иначе биха довели до смъртност на дърветата. Интелигентният геопространствен анализ дава възможност на мениджърите да реагират чрез изтъняване на прекалено гъсти насаждения, промяна на видовия състав или премахване на онези дървета, податливи на зараза с червен дъб.

    Благодаря на Джон Ригинс и Фред Стивън от Отдела по ентомология на Университета в Арканзас и Джейсън Тулис от Центъра за модерни пространствени технологии на Университета в Арканзас за тяхната работа върху изследователския екип и за предоставянето на информация за тази статия.


    2014 GIST Master Projects

    Този проект разработва алтернативен анализ на изграждането и предлага ново предназначение за земеползване (LU) за запазване на отворено пространство на хълмове, което е в рамките на активни частни парцели за окръг Санта Круз, Аризона. Това проучване анализира настоящия план за земеползване на окръг Санта Круз и обсъжда алтернативен метод за анализ на застрояването, следвайки съществуващите планове и разпоредби. Понастоящем окръг Санта Круз няма наредба на хълм, която да ограничава застрояването на парцели със стръмни склонове. Сравнението със стандарта, който се използва в момента, и алтернативният метод подчертава разликите в бъдещите модели на земеползване и капацитета на изграждането на окръг. Анализът за годност използва процеса на аналитична йерархия (AHP), като по този начин се стига до критерии, които биха били най-полезни. Критериите, които използвах, е разстоянието до защитена зона, големината на парцела и стръмността на наклона, за да се установи пригодността на парцелите, които трябва да бъдат поставени в новия LU код на Hillside Preservation Area. Полученият анализ идентифицира области, които отговарят на моите критерии. Използването на ГИС като алтернативен метод за оценка на застрояването демонстрира необходимостта от приемане на нова наредба за опазване на хълма и обозначение за използване на земята в окръг Санта Круз, Аризона.

    Сравнение на индексите за дистанционно наблюдение и временното изследване на Cienegas в Cienega Creek от 1984 до 2011 г. с помощта на мултиспектрални сателитни изображения

    Пустинните влажни зони, по-специално тези бавно движещи се водни тела, известни като циенегас, са важни места за биологичното разнообразие в сухите ландшафти и служат като индикатори за хидрологично функциониране на ниво ландшафт. Една от най-обширните системи на циенегас, историческа или съществуваща, в югоизточната част на Аризона се намира покрай потока Сиенега, разположен югоизточно от Тусон, Аризона. Анализът на сателитни изображения се използва активно за определяне на тенденциите на ниво пейзаж, но cienegas представляват предизвикателство за традиционните методи за анализ. Индексът на нормализираната разлика в растителността (NDVI), класическата мярка за зеленина на растителността, реагира контраинтуитивно на открити води и е засегнат от открит терен, и двете често срещани в местообитанията на cienega. Разработени са допълнителни индекси за дистанционно наблюдение, които балансират чувствителността към тези елементи на околната среда. Това изследване изследва тези индекси за дистанционно наблюдение в Cienega Creek, прилагайки един топографски индекс към текущите данни за надморска височина и пет спектрални индекса към изображенията на Thematic Mapper от 1984 до 2011 г. Временните тенденции бяха идентифицирани за всички спектрални индекси и всички индекси бяха сравнени за годност в местообитанията на cienega. Временните тенденции бяха анализирани за пространствено групиране и идентифицирани пространствени тенденции. Инфрачервеният индекс с нормализирана разлика, използващ Landsat Thematic Mapper band 5, превъзхожда други показатели при диференциране на местообитанията на cienega, крайречните и горските местообитания и е по-подходящ от NDVI за анализ на местообитанията на cienega при такива обстоятелства.

    Анализ на емигрантската пътека от деветнадесети век в Югозападен Уайоминг

    Този проект изследва и анализира емигрантските пътеки от средата на XIX век в югозападната част на Уайоминг, дива местност, ограничена от континенталната пропаст на изток, река Мечка на запад, веригата на река Вятър на север и планините Уинта на юг. Тук емигрантите създадоха почти хиляда мили пътеки с некоординирани, колективни усилия да намерят най-плоската и най-късата пътека, която също осигуряваше суровините, необходими за пътуване с вагони, трева и вода. Често тези изисквания за пътуване с вагони бяха в противоречие с фактите от географията: време, разстояние и височина. Като се има предвид това състезание, кои са пътеките и маршрутите, които изискват най-малко усилия за преминаване, като същевременно максимизират наличността на ресурси? За да отговори на това, проектът включва профили на котата, мрежов анализ на съществуващите емигрантски пътеки, пътека с най-ниски разходи и анализ на коридора с най-ниска цена. Теренът се анализира въз основа на отдалеченост от основните източници на вода и наклон на грапавостта на фуражите за животни и в някои случаи от съществуването на установени пътеки. Тези анализи показват, че като цяло, с едно съществено изключение, емигрантите са следвали най-евтините пътища, коридори и мрежи. Изключение е прекъсването на сублетата. Докато емигрантите са използвали прекъсването Sublette широко след 1849 г., този анализ определя Hams Fork Cutoff (също използван от емигранти), по-далеч на юг, като маршрута, изискващ най-малко усилия за преминаване на изследваната зона. Заедно с някои подходящи снимки и други материали, резултатите от анализа са интегрирани в уебсайт, който може да се използва от широката общественост и историците.

    Предефиниране и анализ на активни спрямо пасивни възможности за отдих за деца от нула до четири в окръг Източна Пима, Аризона

    За справяне с наднорменото тегло и затлъстяването при деца, много изследвания за достъпност до възможности за отдих използват стандарт от половин миля като основа за това колко достъпен е паркът, независимо от възрастта на потребителя. Други разграничават единствено активния и пасивния отдих. Когато се анализират възможностите за отдих за много малки деца на възраст от нула до четири, трябва да се използва стандарт за четвърт миля за оценка на проходимостта, а също така трябва да се има предвид наличието или отсъствието на детска площадка. За да се анализира по-добре достъпа до детски площадки за деца на възраст от нула до четири в източната част на окръг Пима, Аризона и да се определи къде да се поставят нови детски площадки, това проучване прави анализ на пригодността, базиран на седемточков модел. Този модел разглежда: 1) популация от деца на възраст от нула до четири до Блокгрупата за преброяване на населението през 2010 г., 2) среден доход на домакинството до преброяването на населението през 2010 г., 3) разстояние до детските площадки, 4) разстояние до основните пътища, 5) съществуващи типове почви и дали те могат поддържат детска площадка, 6) наклон и 7) съществуващи кодове за зониране и земеползване. Всички фактори бяха претеглени еднакво в този анализ на годността и бяха използвани за създаване на ГИС карта с висока до ниска пригодност на зоните за ново развитие на детска площадка в източната част на окръг Пима. След това тази карта за годност беше сдвоена с 98-те съществуващи свободни колета в източната част на окръг Пима, Аризона, за да се определи кои биха били най-подходящи за преобразуване в нови детски площадки. По този начин моделът от седем точки определя къде трябва да се поставят нови детски площадки и оценява достъпа до възможности за отдих за деца на възраст от нула до четири.

    Използване на LiDAR за анализ на градските промени: Университетът в Аризона 2005 и 2008

    Този проект използва данни за откриване и обхват на светлината (LiDAR) за оценка и визуализиране на промяната в градска среда. Това е важно при идентифицирането на областите на растеж и областите на упадък. По-конкретно, данните на LiDAR от 2005 и 2008 г. се използват за количествено определяне и визуализиране на промените в сградите в и около кампуса на Университета в Аризона в Тусон, Аризона. След като зоната на изследване бъде идентифицирана, данните LiDAR се филтрират въз основа на типа връщане и след това се преобразуват в растри. Получените растри се манипулират, за да се получи нов растер, показващ сградите, присъстващи през 2005 г., и подобен растер, илюстриращ сградите, присъстващи през 2008 г. Използвайки тези растри и принципите на булевата алгебра, растрата се изваждат един от друг. Резултантният растер за промяна подчертава сградите, които демонстрират положителни или отрицателни промени през тригодишния период. Използвайки този метод, бяха идентифицирани и потвърдени няколко области на промяна с помощта на ортофотографии. За толкова малка площ като кампуса на Университета в Аризона е относително лесно да се види промяната в развитието с течение на времето. Истинската сила на този метод обаче се реализира, когато се прилага за големи столични райони. Новите сгради и разрушените сгради могат да бъдат идентифицирани с минимално количество усилия. Моделите на развитие могат лесно да се видят. Градоустройствениците и данъчните власти ще намерят този метод и получената информация за безценни при разработването на стратегии за растеж и генериране на приходи.

    Използване на техники за моделиране на дърво за класификация и регресия и дъно на долината за идентифициране на крайречната растителност в окръг Пинал, Аризона

    Екологичната стойност и функционалността на крайречните системи по протежение на ефимерни, периодични и многогодишни потоци в югозападната част е добре установена. В окръг Пинал, Аризона, съществуващите данни, достъпни за мениджърите на околната среда и управляващите органи, драстично подценяват степента и присъствието на крайречните зони. Това проучване разглежда този проблем чрез използването на техники за класификация на земното покритие от дистанционно наблюдение. Използвайки изображения с дистанционно наблюдение с висока разделителна способност, достъпни от Националната програма за земеделие и изображения (NAIP) и сателита Landsat 8, няколко производни индекса на растителност и допълнителна топографска информация, се изгражда модел на дърво за класификация и регресия (CART). Използвайки данни за обучение, моделът CART идентифицира и очертава основните класове земно покритие в окръга. Дървесните едногодишни и многогодишни видове се идентифицират и свързват с крайречните зони, като се използва модел на дъно на долината, разработен от Министерството на земеделието на САЩ.

    Моделът CART (стойност на капа 0,76) установява, че 929 квадратни мили годишна растителност и 651 квадратни мили многогодишна растителност присъстват в графство Пинал. При оценка на точността след класификация, от изображението беше получена капа стойност от 0,38, използвайки тридесет произволно стратифицирани точки за вземане на проби за клас. Определено е, че съществуват крайречни зони, където моделът на дъното на долината показва 55 процента вероятност.

    Генерираните резултати предоставят достатъчно изчерпателен набор от данни, който дава на мениджърите на окръзите и специалистите по околна среда подобрена представа за наличието и разпространението на важни крайречни местообитания.

    15 декември 2014 г., UA SUMC, ниво 3, Каталина

    Разпространение на горчица от Сахара (Brassica tournifortii) в веригата Barry M. Goldwater

    Откакто за пръв път се появи в долината Коачела в Калифорния през 1920 г., горчицата Сахара (Brassica tournifortii) се разпространи в Югозапада, като се отрази неблагоприятно върху пустинните екосистеми. Проучванията показват, че огънят става по-разпространен в пустинните екосистеми с присъстваща Brassica. От 2010 до 2013 г. в Barry M Goldwater West (BMGW), д-р Джим Малуса събира информация за над 600 релефа (малки парцели с растителност), от които 205 са с Brassica. Това проучване определя дали има връзка между местоположението на Brassica и растителните съобщества, както и променливите на околната среда. Хи-квадрат анализът определя дали е съществувала пространствена връзка с растителните съобщества. Логистичната регресия определя корелацията с променливите на околната среда. Резултатите от хи-квадрат за BMGW показват, че е много голяма вероятността Brassica да се свързва с определени видове растителност. Логистичната регресия илюстрира много малка статистическа значимост за четири променливи: общ релеф, разстояние за измиване, разстояние до пътя и кота. Тези резултати ще помогнат на полевите екипажи да намалят количеството земя, необходимо за проучване на Брасика, и да увеличат ефективността за възстановяване на местните видове в Югозапада.

    Модел за пригодност на площадката за инсталиране на фотоволтаични слънчеви панели на минни опашки в Аризона

    Слънчевата енергия е неограничен възобновяем енергиен ресурс. Този проект изследва как базиран на ГИС анализ на годността на площадката идентифицира възможностите за слънчева енергия в традиционно неизползваеми, замърсени, големи отворени / повърхностни хвостохранилища в седем окръга на Аризона. При анализа точков инструмент ArcGIS за слънчева радиация определя количеството на изолация или радиация за всяко местоположение на хвостохранилището, а инструмент за площ определя радиацията за окръзите. За да се изчисли пригодността за даден сайт, анализът използва инструмента за претеглено наслагване. Този инструмент използва няколко критерия Слънчева радиация, наклон, аспект и разстояние до основните пътища, за да се получи наслагване с ниска, средна и висока пригодност. Мината с най-голямо количество слънчева или годишна слънчева радиация за 2014 г. е мина Моренци. Този анализ води до карта за годност, която илюстрира високо подходящи области за поставяне на слънчеви панели, съществуващи във всички окръзи. Този проект служи за осигуряване на базова линия за избор на място на инсталацията на слънчеви панели върху хвостохранилища в Аризона.

    Въздействието на повишаването и слягането на морското равнище върху бариерните острови на Мисисипи и Югоизточна Луизиана в Мексиканския залив

    Тъй като атмосферните температури се изкачват, ледниковото топене и термичното разширяване водят до значително повишаване на нивата на океаните в световен мащаб. Последните прогнози за изменението на климата показват, че нивото на морето ще се повиши между един и шест фута до 2100 г. Това явление, съчетано с бързия темп на потъване централното крайбрежие на Персийския залив, доведе до драстична загуба на земя и местообитания на бариерните острови в региона. Тези загуби представляват нарастваща заплаха за континенталните брегове, които островите защитават, и за дивата природа, която разчита на островните местообитания за оцеляване. В отговор землистите се ангажираха с програми за възстановяване и подхранване на плажовете, когато това е възможно. Това проучване изследва скоростта на промяна в земната повърхност и местообитанията на бариерните острови в Мисисипи и югоизточната част на Луизиана между 1992 и 2014 г. Използвайки ГИС приложения и дистанционно заснети сателитни данни, островните системи бяха цифровизирани, измерени и анализирани. Използван е инструмент за класификация на клъстери Iso, за да се оцени промяната на местообитанията за един остров, който е представител на невъзстановените острови в района. Резултатите демонстрират кумулативна загуба на почти седемнадесет квадратни мили площ от 1992 г., заедно с намаляването на отворените пясъчни плажове и местообитания на дюни, критични за дивата природа. Единствените острови, които не са загубили площ, са тези, които са имали активно възстановяване на плажа. Проучването заключава, че активното възстановяване и управление на островите е необходимо за опазването на бариерните острови. Мениджърите на земя ще използват тази информация, за да балансират приоритетите за опазване.

    Уеб базирана система за карта на състоянието на евакуация за окръг Санта Круз, управление на извънредни ситуации в Аризона

    Аварийните събития, които налагат евакуация на сградата, могат лесно да се превърнат в хаотични и дезорганизирани, което да доведе до отрицателно въздействие върху обществената безопасност. Федералната агенция за управление при извънредни ситуации (FEMA) разработи Националната система за управление на инциденти (NIMS) и Системата за управление на инциденти (ICS), за да осигури организационна рамка за различни агенции, които да работят безпроблемно по време на извънредна ситуация. Тази рамка позволява на различни отдели и агенции от федералните, щатските и местните правителства, както и неправителствените организации (НПО) да работят заедно, като описват протоколите, които им позволяват да комуникират помежду си. Тази комуникация зависи от спазването на методологията Common Operating Picture. Карта на състоянието на евакуация, базирана в мрежата, създадена в това проучване значително подобрява общата оперативна картина на инцидент. Тази карта предоставя на различните агенции осигурен уеб-базиран достъп до статута на зона за евакуация и предоставя подробен статус на евакуация на отделни сгради в зоната. Въпреки че тази информация се представя чрез интернет, достъпът е ограничен до персонала на аварийния оперативен център. Предоставянето на актуална картина на състоянието на евакуацията ще позволи по-ефективна евакуация, водеща до спасени животи.

    Идентифициране на конфликт между възможностите за възобновяема енергия и целите за опазване в окръг Пима, Аризона

    Аризона има един от най-големите потенциали за фотоволтаични ресурси в Съединените щати. Идентифицирането на подходящи места за инсталиране на слънчеви съоръжения обаче може да бъде трудно поради ограниченията на зонирането и наличието на екологично критични райони, разпръснати из цялата страна. Използвайки предварително публикуван комплексен анализ на годността, възможността за възобновяема енергия за слънчеви съоръжения беше включена в уеб приложението на ArcOnline. Приложението интерактивно илюстрира резултатите от модела за анализ на възможностите за възобновяема енергия.

    Критични местообитания, екологично важни зони и защитени зони бяха идентифицирани за окръг Пима, Аризона, като се използват публично достъпни данни.Многократно задание за полезност (MUA), използващо претеглена сума, комбинира всички данни, свързани с околната среда, в една мрежа, за да идентифицира области в окръг Пима, които не са подходящи за развитие на възобновяема енергия. Тези зони се считат за цели за опазване.

    Стратегията за идентифициране на конфликти при земеползването (LUCIS) интегрира анализ на околната среда с анализ на възможностите за развитие на възобновяеми енергийни източници, за да се получи повърхност на конфликт. Резултатът от анализа помага на разработчиците на слънчева енергия, общностите и лицата, вземащи решения, да се насочат към подходящи области за развитие на възобновяемата енергия, като същевременно се вземат предвид целите за опазване и опазването на околната среда.

    Уеб-картографиране на градския транзит във Валдивия, Чили

    Системите за градски обществен транспорт често са трудни за представяне на традиционните статични карти поради голям брой маршрути, много от които могат да се припокриват. Това важи особено за микро автобуси, основната форма на обществен / частен транспорт в чилийските градове. Съществуващата статична карта на микро автобусните линии във Валдивия, столицата на регион Лос Риос в Чили, са недостатъчни. Този проект създава интерактивна онлайн карта на Валдивия микро автобусни маршрути, за да помогнат на потребителите да визуализират по-добре маршрутите и да планират транзитни пътувания. За да се определи местоположението на маршрутите, съществуващата статична карта на микро бяха консултирани автобусни маршрути във Валдивия, Чили. За потвърждаване на маршрути беше консултиран и отделен уебсайт, който описва маршрути по улици. Маршрутите са цифровизирани в ArcMap като линеен клас клас върху основната карта на улицата на ESRI. Номерът на маршрута е присвоен на линиите и посоката е описана за еднопосочни участъци. След това цифровизираните маршрути бяха публикувани чрез ArcGIS Server. API на ArcGIS за JavaScript е използван за качване на маршрутите на уебсайт и за включване на други инструменти. Създаден е уебсайт, който позволява на потребителите да избират кои маршрути искат да визуализират, да преглеждат информация за тези маршрути и да измерват разстоянията. Полученият интерактивен уебсайт позволява на потребителите да визуализират по-добре маршрутите, което ще помогне на жителите и посетителите по-ефективно и точно да планират транзитни пътувания във Валдивия, Чили. Този тип карти могат да бъдат създадени за други чилийски градове, които нямат висококачествени интерактивни транзитни карти.

    Програма за наблюдение на растителността за окръг Пима, Аризона

    Разрешението на Закона за застрашените видове, раздел 10 изисква от общините да наблюдават временните промени в растителността на земя, собственост и администрация на тази конкретна община. Поради най-новите постижения в технологиите за дистанционно наблюдение, окръг Пима, Аризона, би искал да използва тези технологии за дистанционно наблюдение на промяната на растителността. Традиционните методи за наблюдение предполагат физически контакт с областите на изследване, което води до по-евтино събиране на данни. Това проучване изследва следните технологии за дистанционно наблюдение за наблюдение на растителността в окръг Пима, Аризона: откриване и обхват на светлината (LiDAR), стерео фотограметрия, мулти и хиперспектрални изображения и безпилотни летателни апарати (БЛА). Всяка технология има вътрешни предимства, когато се преглежда самостоятелно, но комбинирането на различните технологии осигурява най-добрия вариант за цялостно разбиране на промяната на растителността във времето. Предвид ограниченото финансиране за общините, комбинирането на всички тези технологии е непрактично. Следователно е важно да се намери една или две технологии, които дават най-добри резултати, като същевременно минимизират разходите. Това проучване заключава, че БЛА и хиперспектрални изображения не са рентабилни или благоприятни за наблюдение на 200 000+ акра земя, която окръг Пима притежава и работи. Използването на LiDAR и стерео фотограметрия, използвайки рутинна програма за полу-глобално съвпадение (SGM), е най-полезният и рентабилен метод за окръг Пима, Аризона, за дистанционно наблюдение на тяхната растителност. Вече е планирана колекция от LiDAR за 2015 г. и ортофотография, което ще постави окръг Пима в отлична позиция да започне тази програма за мониторинг през следващата година.

    16 декември 2014 г., UA SUMC, ниво 4, Вентана

    Географии на мобилността: Използване на ГИС инструменти за задълбочаване на разбирането за транзита в Тусон, Аризона

    През 21 век географските региони, които искат да бъдат икономически жизнеспособни, екологично устойчиви и социално справедливи, трябва да имат качествен обществен транспорт. Понятието за качество обаче варира от общност до общност, то се основава на специфични ценности, цели и приоритети на общността, които често се различават от ориентираните към индустрията показатели за изпълнение, на които разчитат транзитните агенции. Литературата за социалната справедливост и транзита често се фокусира върху четири индикатора, ориентирани към ездача - покритие, близост, мобилност и достъпност. Това проучване използва GIS инструменти за оценка на тези показатели, за да допълни скорошен цялостен оперативен анализ, завършен от автобусната система на град Тусон Sun Tran. Използвани са различни подходи за: (1) сравняване на автобусните маршрути с коридорите за търсене на пътувания (така наречените „линии на желанието“) (2) анализ и картографиране на близостта до спирките на транзит (3) измерване на лекотата при достигане на желаните дестинации (4) оценка на обхвата и тип дестинации, до които може да се стигне чрез транзит. Резултатите показват, че за градското ядро ​​на Тусон, автобусната система отговаря на нуждите от покритие и близост, но не отговаря адекватно на нуждите от мобилност и достъпност. За да бъдат по-жизнеспособни, устойчиви и справедливи, последните две характеристики трябва да бъдат разгледани, тъй като градските лидери и жителите преразглеждат настоящите политики и планове за обществен транспорт и обмислят подходящи нива на публични инвестиции в Sun Tran.

    Проучване на променливостта на хидрологичните отговори във водосбора на Bonita Creek

    Бонита Крийк е приток на река Гила и основен източник на питейна вода за град Сафорд, Аризона. Водосборният басейн на Bonita Creek, който обхваща части от индийския резерват San Carlos Apache, Бюрото за управление на земите и земите на Държавния тръст на Аризона, е дом на някои от най-значимите крайречни биоразнообразия, останали на югозапад. Долните 15 мили от потока са част от Националната природозащитна зона Gila Box. Като се има предвид значението на тази област, този проект изследва потенциалните въздействия на промените в земното покритие и моделите на бурите върху хидрологичните реакции, с последици за количеството и качеството на водоснабдяването на Сафорд, целостта на неговата инфраструктура и здравето на природните системи в вододела. Този анализ използва модела за кинематичен отток и ерозия KINEROS2, в рамките на инструмента за автоматизирана оценка на геопространствените водосбори (AGWA), за да изследва ефектите от загубата на крайречна растителност, загубата на растителност в горната част и високата наситеност на почвата в резултат на последователни високоинтензивни бури върху оттока, пика поток и добив на утайки в потока Бонита и неговия вододел. Въз основа на резултатите от модела, най-силният двигател на нарастването на оттока, върховия поток и добива на утайки над водосбора като цяло е високото насищане на почвата, последвано от планинско изравняване, последвано от крайречно изравняване. Пожар, инвазивни видове, все по-чести бури с висока интензивност, приписвани на климатичните промени, или други смущения във водосбора имат важни хидрологични въздействия и последствия за Сафорд и природните зони, които разчитат на Бонита Крийк.

    Изследване на вероятността от свлачища в района на Сиатъл

    Град Сиатъл, Вашингтон и околността на метрото е разположен в сеизмично активен дълбок топографски басейн, който е претърпял много свлачища през настоящия исторически период, както и в праисторическите времена. Утайките, отложени по време на и след заледяването на Фрейзър, по-специално глинената глина и пясъка на Есперанс, са основните единици, участващи в свлачища в района на изследване. Многобройни пързалки са резултат от земетресения в многостранната разлома в Сиатъл и по-малки локални разломи, но най-честата причина за свлачища е дъждът и топенето на снега, насищащи наслоените слоеве. Най-голям брой свлачища са регистрирани през периоди на натрупване на валежи, по-големи от един инч за период от един до два дни. Седиментите, разположени на върха на непропускливата глина на Лоутън върху свръхзасилени склонове, се провалят по границата на глинестите или пред-Фрейзърските седиментни слоеве. Свлачищата могат да бъдат причинени и от човешки дейности като изграждане на нестабилни склонове, строеж с недостатъчен дренаж или неспособност за изграждане на здрави подпорни стени. За да се смекчат повредите от свлачища, се използват нови геоложки карти и модел за устойчивост на склона, за да се създаде модел на най-вероятните райони, които ще претърпят свлачища. След това този модел се комбинира с данни от преброяването и жилищата, за да се определят населението и разходите за щети, произтичащи от бъдещи слайдове. Този анализ ще помогне на обществеността и правителството на Сиатъл да определят областите, в които не трябва да се извършва ново строителство или където трябва да се правят опити за намаляване на опасностите.

    Проследяване ръката на Łeetso: Излагане на уранови мини върху нацията навахо

    Историческото въздействие на добива на уран върху нацията Навахо, разположена предимно в северозападната част на Аризона, остави региона осеян с необработени уранови мини, замърсяващи околността с продукти от разпад на радон. Този анализ създава карта на експозиция на продукти от разпад на радон чрез използване на стандарти, определени от Агенцията за опазване на околната среда и за тестване на значимостта на тяхното въздействие чрез степента на рак в района. Използва се модел за преброяване на припокриващи се буфери за експозиция от петдесет мили, разположени около неизискани уранови мини и за изчисляване на повишени нива на експозиция в околната среда. Следва линейна регресия, използваща обикновени най-малки квадрати и географски претеглена регресия. Пространствената автокорелация се използва за анализ на честотата на рака в окръзите Коконино, Навахо и Апач в Аризона. Зависимата променлива е честотата на рака, докато независимите променливи са обща популация, бяла популация, индианско население и степени на експозиция. Успешното завършване на модела разкрива големи области от нацията навахо, обхванати от относително ниски нива на експозиция, докато райони с голямо население имат по-високи нива на експозиция. Независимо от това, вместо да даде окончателен отговор за определяне дали има връзка между честотата на рака по окръг и експозицията, Линейната регресия действа като предварителен процес по тема, която не е била проучена по-рано и предоставя решаваща информация за това как тези процеси изискват индивидуализирана настройка. Това, в допълнение към посочения по-рано метод, осигурява на Навахо нацията изходни изисквания за данни и прилагане на федерални и щатски данни, за да се разбере по подходящ начин тяхната токсична и променяща се среда.

    Оценка на потенциалното въздействие на проектите за енергийно развитие върху размера и разпространението на гръбначните видове в Аризона

    Изчезването на гръбначните видове поради фрагментация на местообитанията е основен фокус сред биолозите от дивата природа и е световен проблем. Планирането на опазването на тези гръбначни видове изисква информация относно състоянието и разпространението на видовете. Технологията на географските информационни системи (ГИС) и нейното приложение в консервационната биология отваря врати за нови вълнуващи синтетични анализи. ГИС технологията събира и анализира разнообразни данни за биологичното разнообразие и разработва надеждни и надеждни прогнози за географското разпределение на видовете. В това проучване 380 вида, изброени като срещащи се в щата Аризона, се използват в оценка на опазването, фокусирана върху развитието на възобновяемата енергия. Това включва 21 земноводни, 183 птици, 86 бозайници и 90 вида влечуги. Изследването определя размера на разпространението на гръбначните и други видове в Аризона, които са определени като високоприоритетни видове за оценка. Този проект оценява потенциала за въздействие върху местообитанията от развитието на видовете и също така определя райони, които са по-уязвими от потенциалното въздействие върху местообитанията от други. Моделите на гръбначните видове са получени от Програмата за анализ на пропастта и уебсайта на проекта за анализ на пропастта в Югозападния регион. Всички модели на гръбначни животни се препроектират, анализират и обработват с помощта на софтуера ArcGIS. Общият размер на разпространението за всеки гръбначен вид и площта, която може да бъде засегната, се определя в квадратни километри. Като цяло методите и дизайнът на проучването могат да бъдат стъпка към консервационното планиране, особено при определяне на размера на видовете и площите, които могат да бъдат засегнати от проектите за развитие в различни държави.

    17 декември 2014 г., UA SUMC, ниво 4, Вентана

    Проектиране на уеб базирани карти

    Проектирането на приложения е широка концепция, която използва дизайн на три нива: оформление и стил потребителски интерфейс и модели на дизайн и кодове. В тази статия авторът описва тези дизайнерски концепции по отношение на уеб приложения, по-специално приложения за уеб картиране. Концепциите за дизайн на уеб картографиране се използват за разработване на приложението, наречено SeepApp за Института за управление на Спрингс. SeepApp позволява на потребителя да проверява съществуващи пружини и да добавя новонамерени пружини към карта. Приложението включва възможност за анотиране на снимки и видео и качване на пространствени песни, свързани с изворите и / или видеото. Приложението чете метаданни за изображения в jpeg (EXIF данни) от снимките, за да улови дата / час по UTC (координирано универсално време), GPS координати и ориентация на камерата. Снимките са с плочки, а програмата за рисуване позволява маркиране на снимки с голяма разделителна способност. Проектът изпълнява следните задачи: разработване на работещо уеб приложение, шаблон, който другите могат да използват, и съвкупност от работещи знания, които могат да бъдат приложени към бъдещи проекти. Целият изходен код за този проект е достъпен на https://github.com/wjbeaver/Hide-Seep. Понастоящем приложението се намира на адрес http://overtexplorations.com/seepApp.html.

    Използване на фенометрия за локализиране на горещи точки на кукувицата с жълта фактура в продължение на десетилетие в щата Аризона

    Кукувицата с жълтоклюн (Coccycus americanus occidentalis) е претърпял загуба на гнездо и местообитания, главно поради човешки дейности и свързаните с тях нужди от вода. Тези дейности водят до загуба на стотици хиляди хектара крайречни местообитания и драстичен спад на населението в западните части на САЩ. От 3 октомври 2014 г. кукувицата вече е застрашен вид съгласно Закона за застрашените видове от 1973 г. Целта на този проект е да открие горещи точки на жълтоклюната кукувица чрез фенометрия в продължение на десетилетие, използвайки модел и разработване на открит -източник на уеб карта за разпространение на резултатите. Фенометрията се извлича от данните за нормализиран различен вегетационен индекс (NDVI), като се използват осемдневни изображения със спектрарадиометър с умерена разделителна способност (MODIS) от 2002 до 2013 г. Освен това този модел използва хармоници на Фурие за анализ на формата на вълната на годишния NDVI профил на всеки пиксел. Резултатите от модела, използващ осемдневни изображения MODIS-NDVI, поддържат модела и показват горещи точки в три стратифицирани категории: винаги, понякога и никога. Тези открития могат да помогнат за защита на застрашената кукувица в щата Аризона. Резултатите се разпространяват чрез публично достъпна уеб карта с отворен код.

    Използване на ArcGIS Desktop и онлайн инструменти за динамична оценка и споделяне на проекти за опазване

    Тъй като нуждата от долари за опазване на земята и водите винаги ще надвишава наличните средства, земните тръстове трябва да могат бързо и творчески да реагират на нова информация, за да бъдат успешни. Поземлените тръстове играят важна роля в опазването като специалисти по сделки със земя и вода и успехът зависи от способността да се изграждат стратегически партньорства между финансиращи, поддръжници и клиенти. Поземлените тръстове обикновено използват ГИС, за да идентифицират региони с висок приоритет в по-големите фокусни зони - упражнение, което изисква скъп преглед и обработка на съществуващите данни в класирани критерии за опазване въз основа на определени приоритети на доверителния фонд. Резултатите от тези усилия за картографиране често са статични, само незначително се използват за оценка на потенциални проекти и не позволяват възможности за съчетаване на потенциалните проекти с различни изисквания на различни финансиращи организации. Това проучване разработва система за оценка на проекти (PES), която адресира необходимостта от гъвкавост при идентифицирането и приоритизирането на проекти въз основа на разнообразните и променящи се приоритети на възможностите за финансиране за опазване в Югоизточна Аризона. Сценарият PES Python позволява лесни актуализации на потенциални проекти и входящи променливи входове, без да е необходимо да модифицирате самия скрипт. Скриптът предоставя опции за сравняване на общите резултати за консервация между проектите и подчертаване на конкретни стойности, които допринасят за общия резултат за консервация на отделен проект. Скриптът генерира междинни данни и опция за създаване на ново наслагване на определени консервационни стойности за по-нататъшно проучване или картографско показване. Получената услуга ArcGIS Online за функции също отговаря на необходимостта от интерактивна платформа за картографиране, за да се подобрят усилията за планиране.

    Градски пожар: Изследване на инциденти с огън от 2000 до 2013 г. в Тусон, Аризона.

    Пожарите са опасни за здравето и безопасността на гражданите Тусон, Аризона. Пожарите с четка могат да причинят екологични промени и промени в растителните общности в чувствителната на пожар пустиня Соноран, да повредят имуществото и потенциално да доведат до загуба на живот. Това изследване изследва пространственото разпределение на пожарите в границите на град Тусон от тракта на преброяването в САЩ. Пожарната служба на Тусон е регистрирала всички пожари от януари 2000 г. до декември 2013 г. Всички години записи на пожари, както и пожари с четки на 500 фута от измиванията, са илюстрирани с помощта на картографиране на чороплет. Това проучване показва интригуващи тенденции, включващи места с огън с четка. Тъй като повечето пожари се случват в северен Тусон, може да изглежда, че районите с по-голямо население и брой жилищни единици ще показват по-висока честота на пожари. Въпреки това, географски претеглената регресия (GWR) и докладът за пространствената автокорелация I на Global Moran не показват значителна закономерност между районите с по-голямо население и по-голям брой жилищни единици в сравнение с броя на пожарите от преброяването на населението в Тусон през 2000 г. и 2010 г.

    Изследователски анализ на насилствената престъпност, използвайки пространствена статистика

    Престъплението с насилие е опасност за обществената безопасност. Прилагането на пространствената статистика е полезно за вземане на информирани решения и разпределяне на ресурси като полицейско присъствие. Пространствената статистика също може да бъде инструмент за интелигентно препоръчване и прилагане на стратегии за отстраняване, като базирани в общността програми за предотвратяване на насилствени престъпления в области, в които има нужда. Този проект изследва пространствените модели и разпространението на насилствената престъпност в Тусон, Аризона през периода 1 януари 2005 г. до 31 декември 2013 г. Той проследява средния център на инцидентите годишно, за да покаже, че концентрацията на центъра се движи на юг, след това на североизток през периода на ученето. Този анализ използва статистиката за най-близкия съсед, за да определи, че глобалното разпределение на инцидентите е групирано, но също така че интензивността на групирането непрекъснато намалява. Освен това, този анализ изследва местното разпространение, за да идентифицира области със статистически значимо групиране и разпространение на насилствени престъпления, насилствени престъпления пропорционално на всички престъпления и насилствени престъпления пропорционално на населението.

    Откриване на промяна на растителната покривка в Национален парк Сагуаро, 1987 и 2010 г.

    Националният парк Сагуаро се намира в пустинята Соноран. Основните фактори, влияещи върху промяната на вегетативното покритие на ландшафта, включват валежи, температура и промяна в земеползването.В пустинята растежът на растителността е предимно ограничен от наличието на вода. Промяната на растителното покритие в ландшафта е обезпокоителен и скъп проблем на управлението поради включените усилия за логистичен, времеви и ръчен контрол. Ефективното управление на земите и водите използва пространствени данни за оценка и разработване на най-добрите практики на управление за смекчаване на промените в растителното покритие. Сравнителното ГИС картографиране на променящия се пейзаж е мощен инструмент, който мениджърите могат да използват за вземане на решения. Този проект анализира промените във вегетативното покритие в районите Tucson Mountain и Rincon Mountain на Националния парк Saguaro през 1987 и 2010 г. Изображенията Landsat 5 TM са обработени с помощта на Layer Stack и инструментите за разграничаване на изображения на ERDAS Imagine. Инструментите за анализ на изображения и NDVI бяха използвани с помощта на ArcMap 10.2. Резултатите показват, че през 2010 г. е имало цялостен спад на растителната покривка на ландшафта, отколкото е бил наличен през 1987 г. в двата района на Националния парк Сагуаро. Това проучване идентифицира специфични области на вегетативни промени за националния парк Saguaro. Мениджърите на земя могат да използват тази информация, за да вземат информирани бъдещи решения за управление на ландшафта.

    Законът за защита на околната среда на САЩ (NEPA) отчита ли културните ценности и взаимозаменяемостта на Diné при поставянето на комуникационни кули?

    Въздействието на културните ценности върху разположението на визуалната инфраструктура, като комуникационни кули, върху племенните пейзажи не е широко разглеждано във федералната екологична политика. Примерите за тази инфраструктура включват клетъчни кули, решетъчни кули, монополни кули, оградени кули и стелт кули. Културните политики на Националния закон за екологична политика (NEPA) се различават от тези на тълкуването на племенната общност на имплицитното и изрично определение на „културен“. По-конкретно, Навахо националната политика за защита на културните ценности включва дефиницията на NEPA за култура, но също така определя как Дине оценява пейзажа. Това проучване използва концепцията за интервизивност, за да разбере възможния конфликт между разположението на клетъчните кули и неговия ефект върху традиционните културни ценности на Dine и пейзажа. Използвайки местоположението на кулите, Dine културно значими характеристики, хогани, значими пейзажи и свещени планини и реки, беше направен анализ на прозорците на целия резерват Najavo. Анализът показа, че осемнадесет клетъчни кули възпрепятстват визуалната комуникация на три основни традиционни културни свойства на Дине и значими пейзажи. Този проект демонстрира как основният ГИС анализ може да се използва като инструмент за разбиране на въздействието на разположението на комуникациите с политически и културни ценности.

    Законът за защита на околната среда на САЩ (NEPA) отчита ли културните ценности и взаимозаменяемостта на Diné при поставянето на комуникационни кули?

    Въздействието на културните ценности върху разположението на визуалната инфраструктура, като комуникационни кули, върху племенните пейзажи не е широко разглеждано във федералната екологична политика. Примерите за тази инфраструктура включват клетъчни кули, решетъчни кули, монополни кули, оградени кули и стелт кули. Културните политики на Националния закон за екологична политика (NEPA) се различават от тези на тълкуването на племенната общност на имплицитното и изрично определение на „културен“. По-конкретно, Навахо националната политика за защита на културните ценности включва NEPA определението за култура, но също така определя как Diné оценява пейзажа. Това проучване използва концепцията за интервизивност, за да разбере възможния конфликт между разположението на клетъчните кули и неговия ефект върху традиционните културни ценности на Dine и пейзажа. Използвайки местоположението на кулите, Dine културно значими характеристики, хогани, значими пейзажи и свещени планини и реки, беше направен анализ на прозорците на целия резерват Najavo. Анализът илюстрира, че осемнадесет клетъчни кули възпрепятстват визуалната комуникация на три основни традиционни културни свойства на Дине и значими пейзажи. Този проект демонстрира как основният ГИС анализ може да се използва като инструмент за разбиране на въздействието на разположението на комуникациите с политически и културни ценности.

    Алтернативен анализ на застрояване и предназначение на земята за опазване на хълмовете в окръг Санта Круз, Аризона

    Този проект разработва алтернативен анализ на изграждането и предлага ново предназначение за земеползване (LU) за запазване на отворено пространство на хълмове, което е в рамките на активни частни парцели за окръг Санта Круз, Аризона. Това проучване анализира настоящия план за земеползване на окръг Санта Круз и обсъжда алтернативен метод за анализ на застрояването, следвайки съществуващите планове и разпоредби. Понастоящем окръг Санта Круз няма наредба на хълм, която да ограничава застрояването на парцели със стръмни склонове. Сравнението със стандарта, който се използва в момента, и алтернативният метод подчертава разликите в бъдещите модели на земеползване и капацитета на изграждането на окръг. Анализът за годност използва процеса на аналитична йерархия (AHP), като по този начин се стига до критерии, които биха били най-полезни. Критериите, които използвах, е разстоянието до защитена зона, големината на парцела и стръмността на наклона, за да се установи пригодността на парцелите, които трябва да бъдат поставени в новия LU код на Hillside Preservation Area. Полученият анализ идентифицира области, които отговарят на моите критерии. Използването на ГИС като алтернативен метод за оценка на застрояването демонстрира необходимостта от приемане на нова наредба за опазване на хълма и обозначение за използване на земята в окръг Санта Круз, Аризона.

    Сравнение на индексите за дистанционно наблюдение и временното изследване на Cienegas в Cienega Creek от 1984 до 2011 г. с помощта на мултиспектрални сателитни изображения

    Пустинните влажни зони, по-специално тези бавно движещи се водни тела, известни като циенегас, са важни места за биологичното разнообразие в сухите ландшафти и служат като индикатори за хидрологично функциониране на ниво ландшафт. Една от най-обширните системи на циенегас, историческа или съществуваща, в югоизточната част на Аризона се намира покрай потока Сиенега, разположен югоизточно от Тусон, Аризона. Анализът на сателитни изображения се използва активно за определяне на тенденциите на ниво пейзаж, но cienegas представляват предизвикателство за традиционните методи за анализ. Индексът на нормализираната разлика в растителността (NDVI), класическата мярка за зеленина на растителността, реагира контраинтуитивно на открити води и е засегнат от открит терен, и двете често срещани в местообитанията на cienega. Разработени са допълнителни индекси за дистанционно наблюдение, които балансират чувствителността към тези елементи на околната среда. Това изследване изследва тези индекси за дистанционно наблюдение в Cienega Creek, прилагайки един топографски индекс към текущите данни за надморска височина и пет спектрални индекса към изображенията на Thematic Mapper от 1984 до 2011 г. Временните тенденции бяха идентифицирани за всички спектрални индекси и всички индекси бяха сравнени за годност в местообитанията на cienega. Временните тенденции бяха анализирани за пространствено групиране и идентифицирани пространствени тенденции. Инфрачервеният индекс с нормализирана разлика, използващ Landsat Thematic Mapper band 5, превъзхожда други показатели при диференциране на местообитанията на cienega, крайречните и горските местообитания и е по-подходящ от NDVI за анализ на местообитанията на cienega при такива обстоятелства.

    Анализ на емигрантската пътека от деветнадесети век в Югозападен Уайоминг

    Този проект изследва и анализира емигрантските пътеки от средата на XIX век в югозападната част на Уайоминг, дива местност, ограничена от континенталната пропаст на изток, река Мечка на запад, веригата на река Вятър на север и планините Уинта на юг. Тук емигрантите създадоха почти хиляда мили пътеки с некоординирани, колективни усилия да намерят най-плоската и най-късата пътека, която също осигуряваше суровините, необходими за пътуване с вагони, трева и вода. Често тези изисквания за пътуване с вагони бяха в противоречие с фактите от географията: време, разстояние и височина. Като се има предвид това състезание, кои са пътеките и маршрутите, които изискват най-малко усилия за преминаване, като същевременно максимизират наличността на ресурси? За да отговори на това, проектът включва профили на котата, мрежов анализ на съществуващите емигрантски пътеки, пътека с най-ниски разходи и анализ на коридора с най-ниска цена. Теренът се анализира въз основа на отдалеченост от основните източници на вода и наклон на грапавостта на фуражите за животни и в някои случаи от съществуването на установени пътеки. Тези анализи показват, че като цяло, с едно съществено изключение, емигрантите са следвали най-евтините пътища, коридори и мрежи. Изключение е прекъсването на сублетата. Докато емигрантите са използвали прекъсването Sublette широко след 1849 г., този анализ определя Hams Fork Cutoff (също използван от емигранти), по-далеч на юг, като маршрута, изискващ най-малко усилия за преминаване на изследваната зона. Заедно с някои подходящи снимки и други материали, резултатите от анализа са интегрирани в уебсайт, който може да се използва от широката общественост и историците.

    Предефиниране и анализ на активни спрямо пасивни възможности за отдих за деца от нула до четири в окръг Източна Пима, Аризона

    За справяне с наднорменото тегло и затлъстяването при деца, много изследвания за достъпност до възможности за отдих използват стандарт от половин миля като основа за това колко достъпен е паркът, независимо от възрастта на потребителя. Други разграничават единствено активния и пасивния отдих. Когато се анализират възможностите за отдих за много малки деца на възраст от нула до четири, трябва да се използва стандарт за четвърт миля за оценка на проходимостта, а също така трябва да се има предвид наличието или отсъствието на детска площадка. За да се анализира по-добре достъпа до детски площадки за деца на възраст от нула до четири в източната част на окръг Пима, Аризона и да се определи къде да се поставят нови детски площадки, това проучване прави анализ на пригодността, базиран на седемточков модел. Този модел разглежда: 1) популация от деца на възраст от нула до четири до Блокгрупата за преброяване на населението през 2010 г., 2) среден доход на домакинството до преброяването на населението през 2010 г., 3) разстояние до детските площадки, 4) разстояние до основните пътища, 5) съществуващи типове почви и дали те могат поддържат детска площадка, 6) наклон и 7) съществуващи кодове за зониране и земеползване. Всички фактори бяха претеглени еднакво в този анализ на годността и бяха използвани за създаване на ГИС карта с висока до ниска пригодност на зоните за ново развитие на детска площадка в източната част на окръг Пима. След това тази карта за годност беше сдвоена с 98-те съществуващи свободни колета в източната част на окръг Пима, Аризона, за да се определи кои биха били най-подходящи за преобразуване в нови детски площадки. По този начин моделът от седем точки определя къде трябва да се поставят нови детски площадки и оценява достъпа до възможности за отдих за деца на възраст от нула до четири.

    Използване на LiDAR за анализ на градските промени: Университетът в Аризона 2005 и 2008

    Този проект използва данни за откриване и обхват на светлината (LiDAR) за оценка и визуализиране на промяната в градска среда. Това е важно при идентифицирането на областите на растеж и областите на упадък. По-конкретно, данните на LiDAR от 2005 и 2008 г. се използват за количествено определяне и визуализиране на промените в сградите в и около кампуса на Университета в Аризона в Тусон, Аризона. След като зоната на изследване бъде идентифицирана, данните LiDAR се филтрират въз основа на типа връщане и след това се преобразуват в растри. Получените растри се манипулират, за да се получи нов растер, показващ сградите, присъстващи през 2005 г., и подобен растер, илюстриращ сградите, присъстващи през 2008 г. Използвайки тези растри и принципите на булевата алгебра, растрата се изваждат един от друг. Резултантният растер за промяна подчертава сградите, които демонстрират положителни или отрицателни промени през тригодишния период. Използвайки този метод, бяха идентифицирани и потвърдени няколко области на промяна с помощта на ортофотографии. За толкова малка площ като кампуса на Университета в Аризона е относително лесно да се види промяната в развитието с течение на времето. Истинската сила на този метод обаче се реализира, когато се прилага за големи столични райони. Новите сгради и разрушените сгради могат да бъдат идентифицирани с минимално количество усилия. Моделите на развитие могат лесно да се видят. Градоустройствениците и данъчните власти ще намерят този метод и получената информация за безценни при разработването на стратегии за растеж и генериране на приходи.

    Използване на техники за моделиране на дърво за класификация и регресия и дъно на долината за идентифициране на крайречната растителност в окръг Пинал, Аризона

    Екологичната стойност и функционалността на крайречните системи по протежение на ефимерни, периодични и многогодишни потоци в югозападната част е добре установена. В окръг Пинал, Аризона, съществуващите данни, достъпни за мениджърите на околната среда и управляващите органи, драстично подценяват степента и присъствието на крайречните зони. Това проучване разглежда този проблем чрез използването на техники за класификация на земното покритие от дистанционно наблюдение. Използвайки изображения с дистанционно наблюдение с висока разделителна способност, достъпни от Националната програма за земеделие и изображения (NAIP) и сателита Landsat 8, няколко производни индекса на растителност и допълнителна топографска информация, се изгражда модел на дърво за класификация и регресия (CART). Използвайки данни за обучение, моделът CART идентифицира и очертава основните класове земно покритие в окръга. Дървесните едногодишни и многогодишни видове се идентифицират и свързват с крайречните зони, като се използва модел на дъно на долината, разработен от Министерството на земеделието на САЩ.

    Моделът CART (стойност на капа 0,76) установява, че 929 квадратни мили годишна растителност и 651 квадратни мили многогодишна растителност присъстват в графство Пинал. При оценка на точността след класификация, от изображението беше получена капа стойност от 0,38, използвайки тридесет произволно стратифицирани точки за вземане на проби за клас. Определено е, че съществуват крайречни зони, където моделът на дъното на долината показва 55 процента вероятност.

    Генерираните резултати предоставят достатъчно изчерпателен набор от данни, който дава на мениджърите на окръзите и специалистите по околна среда подобрена представа за наличието и разпространението на важни крайречни местообитания.

    Разпространение на горчица от Сахара (Brassica tournifortii) в веригата Barry M. Goldwater

    Откакто за пръв път се появи в долината Коачела в Калифорния през 1920 г., горчицата Сахара (Brassica tournifortii) се разпространи в Югозапада, като се отрази неблагоприятно върху пустинните екосистеми. Проучванията показват, че огънят става по-разпространен в пустинните екосистеми с присъстваща Brassica. От 2010 до 2013 г. в Barry M Goldwater West (BMGW), д-р Джим Малуса събира информация за над 600 релефа (малки парцели с растителност), от които 205 са с Brassica. Това проучване определя дали има връзка между местоположението на Brassica и растителните съобщества, както и променливите на околната среда. Хи-квадрат анализът определя дали е съществувала пространствена връзка с растителните съобщества. Логистичната регресия определя корелацията с променливите на околната среда. Резултатите от хи-квадрат за BMGW показват, че е много голяма вероятността Brassica да се свързва с определени видове растителност. Логистичната регресия илюстрира много малка статистическа значимост за четири променливи: общ релеф, разстояние за измиване, разстояние до пътя и кота. Тези резултати ще помогнат на полевите екипажи да намалят количеството земя, необходимо за проучване на Брасика, и да увеличат ефективността за възстановяване на местните видове в Югозапада.

    Модел за пригодност на площадката за инсталиране на фотоволтаични слънчеви панели на минни опашки в Аризона

    Слънчевата енергия е неограничен възобновяем енергиен ресурс. Този проект изследва как базиран на ГИС анализ на годността на площадката идентифицира възможностите за слънчева енергия в традиционно неизползваеми, замърсени, големи отворени / повърхностни хвостохранилища в седем окръга на Аризона. При анализа точков инструмент ArcGIS за слънчева радиация определя количеството на изолация или радиация за всяко местоположение на хвостохранилището, а инструмент за площ определя радиацията за окръзите. За да се изчисли пригодността за даден сайт, анализът използва инструмента за претеглено наслагване. Този инструмент използва няколко критерия Слънчева радиация, наклон, аспект и разстояние до основните пътища, за да се получи наслагване с ниска, средна и висока пригодност. Мината с най-голямо количество слънчева или годишна слънчева радиация за 2014 г. е мина Моренци. Този анализ води до карта за годност, която илюстрира високо подходящи области за поставяне на слънчеви панели, съществуващи във всички окръзи. Този проект служи за осигуряване на базова линия за избор на място на инсталацията на слънчеви панели върху хвостохранилища в Аризона.

    Въздействието на повишаването и слягането на морското равнище върху бариерните острови на Мисисипи и Югоизточна Луизиана в Мексиканския залив

    Тъй като атмосферните температури се изкачват, ледниковото топене и термичното разширяване водят до значително повишаване на нивата на океаните в световен мащаб. Последните прогнози за изменението на климата показват, че нивото на морето ще се повиши между един и шест фута до 2100 г. Това явление, съчетано с бързия темп на потъване централното крайбрежие на Персийския залив, доведе до драстична загуба на земя и местообитания на бариерните острови в региона. Тези загуби представляват нарастваща заплаха за континенталните брегове, които островите защитават, и за дивата природа, която разчита на островните местообитания за оцеляване. В отговор землистите се ангажираха с програми за възстановяване и подхранване на плажовете, когато това е възможно. Това проучване изследва скоростта на промяна в земната повърхност и местообитанията на бариерните острови в Мисисипи и югоизточната част на Луизиана между 1992 и 2014 г. Използвайки ГИС приложения и дистанционно заснети сателитни данни, островните системи бяха цифровизирани, измерени и анализирани. Използван е инструмент за класификация на клъстери Iso, за да се оцени промяната на местообитанията за един остров, който е представител на невъзстановените острови в района. Резултатите демонстрират кумулативна загуба на почти седемнадесет квадратни мили площ от 1992 г., заедно с намаляването на отворените пясъчни плажове и местообитания на дюни, критични за дивата природа. Единствените острови, които не са загубили площ, са тези, които са имали активно възстановяване на плажа. Проучването заключава, че активното възстановяване и управление на островите е необходимо за опазването на бариерните острови. Мениджърите на земя ще използват тази информация, за да балансират приоритетите за опазване.

    Уеб базирана система за карта на състоянието на евакуация за окръг Санта Круз, управление на извънредни ситуации в Аризона

    Аварийните събития, които налагат евакуация на сградата, могат лесно да се превърнат в хаотични и дезорганизирани, което да доведе до отрицателно въздействие върху обществената безопасност. Федералната агенция за управление при извънредни ситуации (FEMA) разработи Националната система за управление на инциденти (NIMS) и Системата за управление на инциденти (ICS), за да осигури организационна рамка за различни агенции, които да работят безпроблемно по време на извънредна ситуация. Тази рамка позволява на различни отдели и агенции от федералните, щатските и местните правителства, както и неправителствените организации (НПО) да работят заедно, като описват протоколите, които им позволяват да комуникират помежду си. Тази комуникация зависи от спазването на методологията Common Operating Picture. Карта на състоянието на евакуация, базирана в мрежата, създадена в това проучване значително подобрява общата оперативна картина на инцидент. Тази карта предоставя на различните агенции осигурен уеб-базиран достъп до статута на зона за евакуация и предоставя подробен статус на евакуация на отделни сгради в зоната. Въпреки че тази информация се представя чрез интернет, достъпът е ограничен до персонала на аварийния оперативен център.Предоставянето на актуална картина на състоянието на евакуацията ще позволи по-ефективна евакуация, водеща до спасени животи.

    Идентифициране на конфликт между възможностите за възобновяема енергия и целите за опазване в окръг Пима, Аризона

    Аризона има един от най-големите потенциали за фотоволтаични ресурси в Съединените щати. Идентифицирането на подходящи места за инсталиране на слънчеви съоръжения обаче може да бъде трудно поради ограниченията на зонирането и наличието на екологично критични райони, разпръснати из цялата страна. Използвайки предварително публикуван комплексен анализ на годността, възможността за възобновяема енергия за слънчеви съоръжения беше включена в уеб приложението на ArcOnline. Приложението интерактивно илюстрира резултатите от модела за анализ на възможностите за възобновяема енергия.

    Критични местообитания, екологично важни зони и защитени зони бяха идентифицирани за окръг Пима, Аризона, като се използват публично достъпни данни. Многократно задание за полезност (MUA), използващо претеглена сума, комбинира всички данни, свързани с околната среда, в една мрежа, за да идентифицира области в окръг Пима, които не са подходящи за развитие на възобновяема енергия. Тези зони се считат за цели за опазване.

    Стратегията за идентифициране на конфликти при земеползването (LUCIS) интегрира анализ на околната среда с анализ на възможностите за развитие на възобновяеми енергийни източници, за да се получи повърхност на конфликт. Резултатът от анализа помага на разработчиците на слънчева енергия, общностите и лицата, вземащи решения, да се насочат към подходящи области за развитие на възобновяемата енергия, като същевременно се вземат предвид целите за опазване и опазването на околната среда.

    Уеб-картографиране на градския транзит във Валдивия, Чили

    Системите за градски обществен транспорт често са трудни за представяне на традиционните статични карти поради голям брой маршрути, много от които могат да се припокриват. Това важи особено за микро автобуси, основната форма на обществен / частен транспорт в чилийските градове. Съществуващата статична карта на микро автобусните линии във Валдивия, столицата на регион Лос Риос в Чили, са недостатъчни. Този проект създава интерактивна онлайн карта на Валдивия микро автобусни маршрути, за да помогнат на потребителите да визуализират по-добре маршрутите и да планират транзитни пътувания. За да се определи местоположението на маршрутите, съществуващата статична карта на микро бяха консултирани автобусни маршрути във Валдивия, Чили. За потвърждаване на маршрути беше консултиран и отделен уебсайт, който описва маршрути по улици. Маршрутите са цифровизирани в ArcMap като линеен клас клас върху основната карта на улицата на ESRI. Номерът на маршрута е присвоен на линиите и посоката е описана за еднопосочни участъци. След това цифровизираните маршрути бяха публикувани чрез ArcGIS Server. API на ArcGIS за JavaScript е използван за качване на маршрутите на уебсайт и за включване на други инструменти. Създаден е уебсайт, който позволява на потребителите да избират кои маршрути искат да визуализират, да преглеждат информация за тези маршрути и да измерват разстоянията. Полученият интерактивен уебсайт позволява на потребителите да визуализират по-добре маршрутите, което ще помогне на жителите и посетителите по-ефективно и точно да планират транзитни пътувания във Валдивия, Чили. Този тип карти могат да бъдат създадени за други чилийски градове, които нямат висококачествени интерактивни транзитни карти.

    Програма за наблюдение на растителността за окръг Пима, Аризона

    Разрешението на Закона за застрашените видове, раздел 10 изисква от общините да наблюдават временните промени в растителността на земя, собственост и администрация на тази конкретна община. Поради най-новите постижения в технологиите за дистанционно наблюдение, окръг Пима, Аризона, би искал да използва тези технологии за дистанционно наблюдение на промяната на растителността. Традиционните методи за наблюдение предполагат физически контакт с областите на изследване, което води до по-евтино събиране на данни. Това проучване изследва следните технологии за дистанционно наблюдение за наблюдение на растителността в окръг Пима, Аризона: откриване и обхват на светлината (LiDAR), стерео фотограметрия, мулти и хиперспектрални изображения и безпилотни летателни апарати (БЛА). Всяка технология има вътрешни предимства, когато се преглежда самостоятелно, но комбинирането на различните технологии осигурява най-добрия вариант за цялостно разбиране на промяната на растителността във времето. Предвид ограниченото финансиране за общините, комбинирането на всички тези технологии е непрактично. Следователно е важно да се намери една или две технологии, които дават най-добри резултати, като същевременно минимизират разходите. Това проучване заключава, че БЛА и хиперспектрални изображения не са рентабилни или благоприятни за наблюдение на 200 000+ акра земя, която окръг Пима притежава и работи. Използването на LiDAR и стерео фотограметрия, използвайки рутинна програма за полу-глобално съвпадение (SGM), е най-полезният и рентабилен метод за окръг Пима, Аризона, за дистанционно наблюдение на тяхната растителност. Вече е планирана колекция от LiDAR за 2015 г. и ортофотография, което ще постави окръг Пима в отлична позиция да започне тази програма за мониторинг през следващата година.

    Географии на мобилността: Използване на ГИС инструменти за задълбочаване на разбирането за транзита в Тусон, Аризона

    През 21 век географските региони, които искат да бъдат икономически жизнеспособни, екологично устойчиви и социално справедливи, трябва да имат качествен обществен транспорт. Понятието за качество обаче варира от общност до общност, то се основава на специфични ценности, цели и приоритети на общността, които често се различават от ориентираните към индустрията показатели за изпълнение, на които разчитат транзитните агенции. Литературата за социалната справедливост и транзита често се фокусира върху четири индикатора, ориентирани към ездача - покритие, близост, мобилност и достъпност. Това проучване използва GIS инструменти за оценка на тези показатели, за да допълни скорошен цялостен оперативен анализ, завършен от автобусната система на град Тусон Sun Tran. Използвани са различни подходи за: (1) сравняване на автобусните маршрути с коридорите за търсене на пътувания (така наречените „линии на желанието“) (2) анализ и картографиране на близостта до спирките на транзит (3) измерване на лекотата при достигане на желаните дестинации (4) оценка на обхвата и тип дестинации, до които може да се стигне чрез транзит. Резултатите показват, че за градското ядро ​​на Тусон, автобусната система отговаря на нуждите от покритие и близост, но не отговаря адекватно на нуждите от мобилност и достъпност. За да бъдат по-жизнеспособни, устойчиви и справедливи, последните две характеристики трябва да бъдат разгледани, тъй като градските лидери и жителите преразглеждат настоящите политики и планове за обществен транспорт и обмислят подходящи нива на публични инвестиции в Sun Tran.

    Проучване на променливостта на хидрологичните отговори във водосбора на Bonita Creek

    Бонита Крийк е приток на река Гила и основен източник на питейна вода за град Сафорд, Аризона. Водосборният басейн на Bonita Creek, който обхваща части от индийския резерват San Carlos Apache, Бюрото за управление на земите и земите на Държавния тръст на Аризона, е дом на някои от най-значимите крайречни биоразнообразия, останали на югозапад. Долните 15 мили от потока са част от Националната природозащитна зона Gila Box. Като се има предвид значението на тази област, този проект изследва потенциалните въздействия на промените в земното покритие и моделите на бурите върху хидрологичните реакции, с последици за количеството и качеството на водоснабдяването на Сафорд, целостта на неговата инфраструктура и здравето на природните системи в вододела. Този анализ използва модела за кинематичен отток и ерозия KINEROS2, в рамките на инструмента за автоматизирана оценка на геопространствените водосбори (AGWA), за да изследва ефектите от загубата на крайречна растителност, загубата на растителност в горната част и високата наситеност на почвата в резултат на последователни високоинтензивни бури върху оттока, пика поток и добив на утайки в потока Бонита и неговия вододел. Въз основа на резултатите от модела, най-силният двигател на нарастването на оттока, върховия поток и добива на утайки над водосбора като цяло е високото насищане на почвата, последвано от планинско изравняване, последвано от крайречно изравняване. Пожар, инвазивни видове, все по-чести бури с висока интензивност, приписвани на климатичните промени, или други смущения във водосбора имат важни хидрологични въздействия и последствия за Сафорд и природните зони, които разчитат на Бонита Крийк.

    Изследване на вероятността от свлачища в района на Сиатъл

    Град Сиатъл, Вашингтон и околността на метрото е разположен в сеизмично активен дълбок топографски басейн, който е претърпял много свлачища през настоящия исторически период, както и в праисторическите времена. Утайките, отложени по време на и след заледяването на Фрейзър, по-специално глинената глина и пясъка на Есперанс, са основните единици, участващи в свлачища в района на изследване. Многобройни пързалки са резултат от земетресения в многостранната разлома в Сиатъл и по-малки локални разломи, но най-честата причина за свлачища е дъждът и топенето на снега, насищащи наслоените слоеве. Най-голям брой свлачища са регистрирани през периоди на натрупване на валежи, по-големи от един инч за период от един до два дни. Седиментите, разположени на върха на непропускливата глина на Лоутън върху свръхзасилени склонове, се провалят по границата на глинестите или пред-Фрейзърските седиментни слоеве. Свлачищата могат да бъдат причинени и от човешки дейности като изграждане на нестабилни склонове, строеж с недостатъчен дренаж или неспособност за изграждане на здрави подпорни стени. За да се смекчат повредите от свлачища, се използват нови геоложки карти и модел за устойчивост на склона, за да се създаде модел на най-вероятните райони, които ще претърпят свлачища. След това този модел се комбинира с данни от преброяването и жилищата, за да се определят населението и разходите за щети, произтичащи от бъдещи слайдове. Този анализ ще помогне на обществеността и правителството на Сиатъл да определят областите, в които не трябва да се извършва ново строителство или където трябва да се правят опити за намаляване на опасностите.

    Проследяване ръката на Łeetso: Излагане на уранови мини върху нацията навахо

    Историческото въздействие на добива на уран върху нацията Навахо, разположена предимно в северозападната част на Аризона, остави региона осеян с необработени уранови мини, замърсяващи околността с продукти от разпад на радон. Този анализ създава карта на експозиция на продукти от разпад на радон чрез използване на стандарти, определени от Агенцията за опазване на околната среда и за тестване на значимостта на тяхното въздействие чрез степента на рак в района. Използва се модел за преброяване на припокриващи се буфери за експозиция от петдесет мили, разположени около неизискани уранови мини и за изчисляване на повишени нива на експозиция в околната среда. Следва линейна регресия, използваща обикновени най-малки квадрати и географски претеглена регресия. Пространствената автокорелация се използва за анализ на честотата на рака в окръзите Коконино, Навахо и Апач в Аризона. Зависимата променлива е честотата на рака, докато независимите променливи са обща популация, бяла популация, индианско население и степени на експозиция. Успешното завършване на модела разкрива големи области от нацията навахо, обхванати от относително ниски нива на експозиция, докато райони с голямо население имат по-високи нива на експозиция. Независимо от това, вместо да даде окончателен отговор за определяне дали има връзка между честотата на рака по окръг и експозицията, Линейната регресия действа като предварителен процес по тема, която не е била проучена по-рано и предоставя решаваща информация за това как тези процеси изискват индивидуализирана настройка. Това, в допълнение към посочения по-рано метод, осигурява на Навахо нацията изходни изисквания за данни и прилагане на федерални и щатски данни, за да се разбере по подходящ начин тяхната токсична и променяща се среда.

    Оценка на потенциалното въздействие на проектите за енергийно развитие върху размера и разпространението на гръбначните видове в Аризона

    Изчезването на гръбначните видове поради фрагментация на местообитанията е основен фокус сред биолозите от дивата природа и е световен проблем. Планирането на опазването на тези гръбначни видове изисква информация относно състоянието и разпространението на видовете. Технологията на географските информационни системи (ГИС) и нейното приложение в консервационната биология отваря врати за нови вълнуващи синтетични анализи. ГИС технологията събира и анализира разнообразни данни за биологичното разнообразие и разработва надеждни и надеждни прогнози за географското разпределение на видовете. В това проучване 380 вида, изброени като срещащи се в щата Аризона, се използват в оценка на опазването, фокусирана върху развитието на възобновяемата енергия. Това включва 21 земноводни, 183 птици, 86 бозайници и 90 вида влечуги. Изследването определя размера на разпространението на гръбначните и други видове в Аризона, които са определени като високоприоритетни видове за оценка. Този проект оценява потенциала за въздействие върху местообитанията от развитието на видовете и също така определя райони, които са по-уязвими от потенциалното въздействие върху местообитанията от други. Моделите на гръбначните видове са получени от Програмата за анализ на пропастта и уебсайта на проекта за анализ на пропастта в Югозападния регион. Всички модели на гръбначни животни се препроектират, анализират и обработват с помощта на софтуера ArcGIS. Общият размер на разпространението за всеки гръбначен вид и площта, която може да бъде засегната, се определя в квадратни километри. Като цяло методите и дизайнът на проучването могат да бъдат стъпка към консервационното планиране, особено при определяне на размера на видовете и площите, които могат да бъдат засегнати от проектите за развитие в различни държави.

    Проектиране на уеб базирани карти

    Проектирането на приложения е широка концепция, която използва дизайн на три нива: оформление и стил потребителски интерфейс и модели на дизайн и кодове. В тази статия авторът описва тези дизайнерски концепции по отношение на уеб приложения, по-специално приложения за уеб картиране. Концепциите за дизайн на уеб картографиране се използват за разработване на приложението, наречено SeepApp за Института за управление на Спрингс. SeepApp позволява на потребителя да проверява съществуващи пружини и да добавя новонамерени пружини към карта. Приложението включва възможност за анотиране на снимки и видео и качване на пространствени песни, свързани с изворите и / или видеото. Приложението чете метаданни за изображения в jpeg (EXIF данни) от снимките, за да улови дата / час по UTC (координирано универсално време), GPS координати и ориентация на камерата. Снимките са с плочки, а програмата за рисуване позволява маркиране на снимки с голяма разделителна способност. Проектът изпълнява следните задачи: разработване на работещо уеб приложение, шаблон, който другите могат да използват, и съвкупност от работещи знания, които могат да бъдат приложени към бъдещи проекти. Целият изходен код за този проект е достъпен на https://github.com/wjbeaver/Hide-Seep. Понастоящем приложението се намира на адрес http://overtexplorations.com/seepApp.html.

    Използване на фенометрия за локализиране на горещи точки на кукувицата с жълта фактура в продължение на десетилетие в щата Аризона

    Кукувицата с жълтоклюн (Coccycus americanus occidentalis) е претърпял загуба на гнездо и местообитания, главно поради човешки дейности и свързаните с тях нужди от вода. Тези дейности водят до загуба на стотици хиляди хектара крайречни местообитания и драстичен спад на населението в западните части на САЩ. От 3 октомври 2014 г. кукувицата вече е застрашен вид съгласно Закона за застрашените видове от 1973 г. Целта на този проект е да открие горещи точки на жълтоклюната кукувица чрез фенометрия в продължение на десетилетие, използвайки модел и разработване на открит -източник на уеб карта за разпространение на резултатите. Фенометрията се извлича от данните за нормализиран различен вегетационен индекс (NDVI), като се използват осемдневни изображения със спектрарадиометър с умерена разделителна способност (MODIS) от 2002 до 2013 г. Освен това този модел използва хармоници на Фурие за анализ на формата на вълната на годишния NDVI профил на всеки пиксел. Резултатите от модела, използващ осемдневни изображения MODIS-NDVI, поддържат модела и показват горещи точки в три стратифицирани категории: винаги, понякога и никога. Тези открития могат да помогнат за защита на застрашената кукувица в щата Аризона. Резултатите се разпространяват чрез публично достъпна уеб карта с отворен код.


    Видове и приложения на контурните линии

    Контурните линии са широко използвани в карти и представяне на графични и статистически данни. Те могат да бъдат изчертани като изглед на план или като изглед на профил. Изгледът на план позволява представянето на картата по начин, по който наблюдателят би я видял отгоре. Изгледът на профила често е параметър, който се картографира вертикално. За напр. терените на дадено място могат да бъдат картографирани като изглед в план, докато замърсяването на въздуха или шума в района може да бъде представено като изглед на профил.

    Ако откриете много стръмен наклон в картата, ще забележите, че контурните линии се сливат в един „носещ“ контур на контурите. В този случай на последния ред понякога има отметки, насочени към ниска земя. Скалите също са показани чрез контурни линии много близо една до друга и в няколко случая се допират една до друга или са разположени много близо.

    Те се използват в различните области на изследване, за да представят набор от данни за даден регион. Термините, които се използват за обозначаване на тези редове, могат да варират в зависимост от вариацията в типа данни, който се представя.

    Най-често използваните видове контурни линии и тяхното използване:

    1. Екология: Изоплетсе използва за контурни линии, които представляват променлива, която не може да бъде измерена в дадена точка, но е производно на данни, които се събират на по-голяма площ, например плътност на населението.

    По подобен начин, в екологията Isoflor, изоплет се използва за свързване на региони със сходно биологично разнообразие, показващи модели на разпространение и тенденции на даден вид.

    2. Наука за околната среда: Има различни приложения на контурните линии в науката за околната среда. Картите за плътност на замърсяването са полезни за посочване на зони с по-високи и по-ниски нива на замърсяване, позволяващи възможността за мащабиране на замърсяването в района.

    Изоплатите се използват за обозначаване на киселинни валежи в карта, докато изобелите се използват за индикация на нивата на шумово замърсяване в района.

    Концепцията за контурни линии се използва при контурно засаждане и контурно оран, за което е известно, че намалява в голяма степен ерозията на почвата в райони по бреговете на реките или други водни тела.

    3. Социални науки: Контурните линии често се използват в социалните науки, за да се демонстрират вариации или да се покаже сравнително изследване на променлива в определена област. Името на контурната линия варира в зависимост от типа информация, която тя представлява. Например в Икономика те се използват за описване на характеристики, които могат да варират в дадена област, като изодапан представлява разходите за време за пътуване, изотим се отнася до разходите за транспорт от източника на суровини, кривата изокост представлява равното производство от алтернативно използване и Isoquant представлява равно количество продукция от алтернативни начини на използване.

    5. Метеорология: Контурните линии имат значително приложение в метеорологията. Данните, получени от метеорологични станции и метеорологични спътници, помагат за създаването на метеорологични контурни карти, показващи метеорологични условия като валежи, въздушно налягане за определен период от време. Изотермите и изобарите се използват в множество припокриващи се контурни набори за представяне на различни термодинамични фактори, влияещи върху метеорологичните условия.

    Изследване на температурата: Това са тип контурни линии, които свързват точки в карта с еднакви температури се нарича изотерма, а тези свързващи области с еднаква слънчева радиация се наричат ​​изохел.Контурна линия, свързваща области с еднаква средна годишна температура, се нарича изогеотерми, а свързващите области с еднаква средна зимна температура - изохим, докато тази, свързваща еднаква средна лятна температура, се нарича изотера.

    Изследване на вятъра:В метеорологията контурна линия, свързваща точки с постоянна скорост на вятъра, се нарича изотах. Изогон се отнася до постоянна посока на вятъра.

    • Изохиетната или изохеталната линия се отнася до равни области на валежи в картата.
    • Isochalaz обединява точки в карта, представяща районите, получаващи постоянна честота на градушки.
    • Isobront обединява точки в картата, представящи райони, които са претърпели едновременно гръмотевична активност.
    • Изонеф показва равна облачност.
    • Isohume се отнася до контурната линия, свързваща зони с постоянна относителна влажност.
    • Isodrostherm се отнася до постоянни или равни зони с точка на оросяване.
    • Изопектичната контурна линия обозначава региони с еднакви или сходни дати на образуване на лед, докато isotac се отнася до датите на размразяване.

    Барометрично налягане: В метеорологията е важно изучаването на атмосферното налягане за прогнозиране на бъдещите модели на времето. Барометричното налягане се намалява до морското равнище, когато е представено на карта. Изобарата е контурна линия, която свързва регионите с постоянно атмосферно налягане. Isoallobars обединява точки в картата с еднаква промяна на налягането за определен период от време. Изоалобарите от своя страна могат да бъдат разделени на кетоалобарите и аналобарите, което представлява съответно намаляването и увеличаването на изменението на налягането.

    6. Термодинамика и инженерство: Въпреки че тези области на изследване рядко включват контурни линии на картата, намират приложение при графично представяне на данни и фазови диаграми, някои от често срещаните видове контурни линии, използвани в тези области на изследване, са:

    • Isochor представлява постоянна стойност на обема
    • Изоклините се използват в диференциално уравнение
    • Изодозата се отнася до поглъщане на еднаква доза радиация
    • Изофотът е постоянна осветеност, която се получава

    7. Магнетизъм: Контурните линии са изключително полезни при изучаването на магнитното поле на земята. Помага при изучаването на магнитното потапяне и магнитната деклинация.

    Изогоничните или изогоничните контурни линии представляват линията на постоянна магнитна деклинация. Контурната линия, която свързва точките с нулева магнитна деклинация, се нарича агонична линия. Контурна линия, която свързва всички точки с постоянна магнитна сила, се нарича изодинамична линия. Изоклинична линия свързва всички региони с еднакво магнитно потапяне, докато една аклинична линия свързва всички региони с нулево магнитно потапяне. Изопорна линия свързва всички точки с постоянна годишна вариация на магнитната деклинация.

    8. Географски изследвания: Най-често се използва в представянето на кота и дълбочина на дадена област. Тези контурни линии често се използват в топографските карти за показване на коти и батиметрични карти за показване на дълбочини. Тези топографски или батиметрични карти могат да се използват за представяне на по-малка площ или могат да се използват за представяне на по-големи области като континент. Пространството между последователните контурни линии, наречено интервал, се отнася до разликата в котата или дълбочината между двете точки. Интервалът обикновено се отбелязва в ключа на картата.

    Докато представляват терен, близките контури представляват стръмен наклон или наклон, докато отдалечените контури представляват плитък наклон. Затворените контури от вътрешната страна представляват нагоре, докато външната показва надолу. Най-вътрешният контур на контурна карта показва най-високата площ, но ако картата е на депресия, а не на кота, тогава къси линии, наречени "хачури", излъчват от вътрешната страна на контура.

    9. Геология и океанография: Контурните карти се използват при изучаване на структурната геология и физико-икономическите особености на земната повърхност. Isopach са контурни линии, които съединяват точки с еднаква дебелина на геоложките единици.

    По подобен начин в океанографията райони с еднаква плътност на водата са представени от линии, наречени изопикнали, а изохалините се присъединяват към области с еднаква океанска соленост. Изобатермите обединяват точки с еднакви температури в океана.

    10. Електростатика: Електростатиката в космоса често се изобразява с изопотенциалната карта. Кривата, свързваща точките с постоянен електрически потенциал, се нарича като изопотенциал или еквипотенциална линия.


    Многокритериален анализ на решението за избор на местоположение на вятърна електроцентрала въз основа на размити AHP и географски информационни системи

    Целта на това проучване беше да се намерят най-подходящите места за вятърни електроцентрали чрез използване на географски информационни системи (GIS) и размит аналитичен йерархичен процес (FAHP). За тази цел е разработен модел, базиран на FAHP-GIS, със 17 основни критерия и 81 подкритерия, свързани с вятърните централи. Те включват редица важни критерии, които са пренебрегнати или не са използвани до момента в проучванията за избор на площадка на вятърната електроцентрала в литературата. Теглата, показващи степента на важност на всеки критерий, бяха изчислени чрез метода на размитата аналитична йерархия и интегрирани в модела. Географските данни за зоната за изследване на извадката бяха събрани и обработени чрез ГИС и беше генерирана карта за годност за вятърни електроцентрали и ограничени региони в зоната за изследване на пробата чрез наслагване на всички претеглени карти. В резултат на проучването с помощта на картата за годност, създадена чрез въвеждане на новите критерии, бяха определени зони с ограничен достъп, най-подходящите зони и по-малко подходящи зони за зоната на изследване. С това проучване предложеният модел FAHP-GIS, който е разработен с предложените нови критерии, ще осигури по-точни резултати в проучванията за избор на площадка на вятърната електроцентрала.

    Това е визуализация на абонаментно съдържание, достъп чрез вашата институция.


    Показване на стръмни склонове с използване на контури в ArcGIS Desktop? - Географски информационни системи

    Популационна генетика и географски информационни системи

    GEO 565: Анотирана библиография

    Филогеографията и особено нововъзникващата област на ландшафтната генетика преживяват бърз растеж поради увеличената достъпност на пространствените данни и подобрените методи за анализ на тези данни с помощта на ГИС. Целта на филогеографията е да разбере разпространението на таксон или таксони в биогеографски и филогенетичен контекст. Анализът на текущите разпределения може да разкрие географските характеристики, които ограничават разпределението на обхвата, насърчават видообразуването или водят до вторичен контакт. Появяващата се област на моделиране на екологична ниша е особено обещаваща, тъй като използва записи на местността за извличане на данни от наслоени слоеве, съдържащи климатични и екологични данни и използва тези данни за изграждане на модел на екологичната ниша на даден вид. Това дава възможност за прогнозиране на разпространението на видовете, вторичен контакт и разкриване на климатичните променливи, които влияят върху разпространението на видовете. Ландшафтната генетика се стреми да определи характеристиките на ландшафта, които определят структурата на популацията в много по-малък мащаб от филогеографските изследвания. Моите анотации са фокусирани основно върху аналитичните методи, използвани във всяка статия, за да мога бързо да идентифицирам статии, които ще бъдат полезни за моите собствени изследователски приложения. Следователно се фокусирам предимно върху методи и резултати, включително имената на използвания софтуер, когато е приложимо.

    Глобален инструмент за информация за биологичното разнообразие

    Глобалният механизъм за информация за биологичното разнообразие (GBIF) е голям каталог от местни записи от музеи по целия свят. Уебсайтът осигурява отворен достъп до голямо разнообразие от таксони, с особено добро представяне на гръбначните животни поради интеграция със специфични за таксоните бази данни като Herpnet, Fishbase и MaNis. Въпреки че всяка от тези бази данни има изключително полезен собствен уебсайт, интегрирането на всички тези сайтове в един позволява лесно да се получат заявки за цели общности от организми. Тези геореферирани данни могат да бъдат изтеглени и импортирани в ГИС, заедно с атрибути като прецизност на координатите, име на местността, колекционер, музей, в който се съхранява образецът, година на събиране и коментари за образеца (т.е. възраст, пол, гравитация и т.н.) . Вносът в ГИС дава възможност за пространствен анализ на разпределението на населението, минало и настояще, като се използват съществуващи данни. Опцията за търсене ви позволява да посочите научното, общо или английско име на таксон и да стесните до една държава на произход. Освен това има страница на Google Earth, която ви позволява да получите всички записи на таксон, като използвате неговото научно име във файл .kml, който след това може да бъде отворен в Google Earth за визуализация на разпределението на населението. Конструкторът на заявки ви позволява да изберете предварително дефинирани икони за представяне на населени места или да импортирате свои собствени графики. Освен това можете да използвате уебсайта, за да създадете свои собствени .kml файлове от съществуващи данни или да изградите разширени заявки, в които можете да посочите дати на събиране и да координирате точност и да показвате различни стойности за тези атрибути по различен начин във файла .kml. Въпреки че тези функции са чудесни за визуализация на разпределението на населението, атрибутите не са лесно достъпни веднъж в средата на Google Earth. Всяка точка от данни ще отвори изскачащ прозорец, в който можете да щракнете върху „Преглед на GBIF запис“, но това отваря уеб страница, която обикновено отнема известно време, за да се зареди и не позволява отваряне на една таблица с всички записи за местоположение (и ясно, пространствени анализи).

    Основни методи / концепции: Тест на Мантел, интерполация на Кригинг върху резултати от честота на алели PC1

    В това проучване авторите изследват вариация на 7 митохондриални локуса в 14 популации на L. l. scoticus в Шотландия, Великобритания. Въпреки факта, че птиците обикновено се разпръскват на големи разстояния, силната филопатия сред мъжките червени тетеруци и локализираните източници на храна води до силна структура на популацията. Генетичната структура на популацията беше тествана за изолиране от разстояние чрез използване на тест на Mantel по оценки на Rst. Тази процедура тества за корелация между степента на генетична дивергенция и логаритъма на евклидово географско разстояние между популациите. Анализът на основните компоненти (PCA) на честотите на алелите на популациите е използван за групиране на популации. След това първият основен компонент (PC1) беше използван за очертаване на бариерите пред генния поток чрез използване на процедура за интерполация на кригинг (Journel and Huijbregts 1978). Методът интерполира хипотетични PC1 резултати в цялата област на вземане на проби въз основа на резултатите в реалните точки от данни. Използваният софтуер беше Surface III (Геологическо проучване в Канзас). Географските бариери бяха идентифицирани чрез локализиране на областите, където се наблюдава най-много промяна в резултатите на PC1 по повърхността и тези граници бяха насложени върху разнообразие от карти, за да се определи кои характеристики са отговорни (използвайки базата данни DeeCAMP GIS). Значителен тест на Мантел демонстрира изолация от дистанционен ефект. PCA идентифицира две групи от популации, група, открита на север от река Дий и група на юг от река Дий. Триизмерен контурен график от интерполирани резултати от PC1 разкри 3 основни „равнини“, една северно от реката и две южно от реката. Промяната в наклона между тези региони е по-голяма от това, което би могло да се предвиди чрез изолиране само от разстояние, което показва бариери пред генетичния поток и съответства на лошото местообитание на глухарите (земеделски и горски земи).

    Ключови методи / концепции: моделиране на местообитания, моделиране на екологична ниша, прогнозиране на разпределението на видовете, планиране на места за повторно въвеждане

    Мащабно унищожаване на местообитанието на застрашения храст Триуния робуста е резултат от разчистване на района на Куинсланд. Авторите използват моделиране на местообитанията, за да предскажат настоящето и миналото разпространение на Т. робуста. Разпределението на Т. робуста е моделиран, като са дадени два различни слоя, един представляващ предевропейски типове растителност и един, представляващ настоящи остатъчни видове растителност. Те проверяват хипотезата, че текущото разпределение на Т. робуста е остатък от широко разпространено по-рано разпространение, което е оформено чрез изчистване на местообитанията. Те също така се стремят да идентифицират нови сайтове, които имат голям потенциал да съдържат неоткрити популации от Т. робуста. Авторите геореферират всички известни популации от Т. робуста чрез провеждане на теренно проучване с помощта на GPS единици. Аспектът, котата, разстоянието от водотока (където в рамките на 50 м), видът на растителността (определен от индикаторните видове) и наклонът на всяко находище са събрани от авторите. Авторите са използвали ArcGIS и са използвали свои собствени първични данни, както и геоложки и дренажни слоеве, получени от държавни агенции. Екологичната обвивка за Т. робуста беше определено с помощта на слоевете данни: кота, аспект, наклон, геология, разстояние до дренаж и тип растителност. Оценките за грешки бяха получени чрез сравняване на получените от полето стойности с сайтове с известни стойности с тест на Ман-Уитни. Атрибутите на слоевете данни са извлечени от известните находища и заявки, изградени за целия обект на изследване, за да се определят областите, които могат да съдържат подходящо местообитание. Местообитанието е разпределено на едно от трите нива на вероятност въз основа на това колко атрибутни класове са общи с известния диапазон на популацията. Обектите, подходящи за повторно въвеждане, бяха определени чрез оценка на пригодността на местообитанията, вероятно разпределение преди изчистване и пространствена връзка с текущите популации. Конструираният модел даде смесени резултати, тъй като разделителната способност на използваната DEM не беше достатъчна в силно хетерогенни райони и също така имаше тенденция да свръхпредсказва потенциалното местообитание в изворите на поточните системи. Докато 4 нови популации бяха разположени въз основа на прогнозираното разпределение, много райони от предсказваното местообитание бяха незаети. Авторите идентифицират 7 области като потенциални места за повторно въвеждане, които биха намалили изолацията между популациите и биха подобрили свързаността.

    Основни методи / концепции: Множествен регресионен анализ, Пространствен анализ на молекулярната дисперсия

    Генетичната структура на популацията се определя от алелната вариация на микросателитните локуси за гръбначни метаобщност, състояща се от конкуриращите се хищници Thamnophis elegans и T. sirtalis и видовете плячка Bufo boreas в екосистема Lassen Co, Калифорния. Авторите са използвали тест на Mantel, за да проверят корелацията между генетичното разстояние между популациите и log geoc разстояние, използвайки софтуера Arlequin v. 2000. Клъстерирането на популации на базата на честотите на алелите е извършено с помощта на анализ на молекулярната дисперсия (AMOVA), както е приложено от софтуера SAMOVA v. 1.0 (Пространствен анализ на молекулярната дисперсия). Географска ширина и дължина за всяка популация са използвани за присвояване на популации към дефиниран от потребителя брой максимално диференцирани групи. Стойности на Fst, ефективен размер на популацията (Не) и миграция (м) са получени от микросателитни данни. Използвана е множествена линейна регресия, за да се определи кои характеристики на местообитанията са най-добре обяснени Fst, Не и м. Тестваните характеристики на местообитанията включват периметъра на мястото, височината и двойното разстояние между популациите, както и изобилието на другите изследвани видове. Групирането на популации разкрива 300 m отделени популации на популации от двата вида Тамнофис. Множествената регресия разкри това Не в T. sirtalis е положително корелиран с кота и отрицателно корелиран с кота на най-близкия съсед. T. elegans мигрираха най-вече към близките сайтове, които имат най-много T. elegans, най-малкото T. sirtalis, са с по-ниска надморска височина и имат по-малка дълбочина на водата. T. sirtalis мигрираха предимно към сайтове с повече T. sirtalis. Б. бореи мигрираха най-вече към близките места, които бяха по-дълбоки, имаха по-малко змии, бяха по-високи и бяха по-големи и наблизо. И при трите вида варирането в географското разстояние е свързано главно с разстоянието между популациите. В обобщение, множествената регресия идентифицира географското разстояние, променливите на местообитанията и взаимодействащите видове като важни детерминанти на генетичните параметри.

    Ключови методи / концепции: ГИС моделиране на пътища за разпръскване, Пътища с най-ниски разходи с помощта на ArcINFO, Частични тестове на Mantel, BIOENV

    Авторите използват микросателитни маркери в саламандъра Ambystoma tigrinum да се идентифицират характеристиките на ландшафта, които определят генетичната структура чрез GIS данни. Общо 10 езера са взети проби в Националния парк Йелоустоун. Тест на Mantel е използван за тестване на изолация по разстояние между популациите, както е реализирано от софтуера ARLEQUIN v. 2.0.1.1. Бяха предложени и тествани шест възможни модела на движение между населените места въз основа на това колко добре всеки модел обяснява наблюдаваното Fst стойности. Нулевият модел беше права линия между сайтовете. Останалите модели бяха определени с помощта на GIS DEM на топографията на района и включват: топографски (1) Коригирано разстояние от права линия въз основа на топография (2) Модел на „стъпало“, който използва известни находища на саламандри като междинни стъпки между прави линейни трансекти (всеки маршрут е цифровизиран с помощта на ArcGIS) (3) Маршрут с най-ниска цена, който минимизира промяната на наклона (4) Маршрут с най-ниска цена, който се движи по влажни зони (5) Комбинация от (3) и (4). Авторите използват GIS растер, който количествено определя вероятността за намиране на влажна зона във всеки пиксел. В ArcINFO бяха разработени пътища с най-ниски разходи чрез създаване на мрежи от разстоянието между разходите, в които на всяка клетка, заобикаляща известна местност, се определят разходи по наклона и обратното на вероятността за влажна зона. По този начин на клетките с висок наклон и ниска вероятност за влажни зони бяха възложени високи разходи и бяха определени пътища, които биха свели до минимум цената на пътя. Всяка пътека беше оценена въз основа на средната вероятност от влажни зони през пътеката, склона, вида на растителната покривка и броя на пресичанията на потока. Частични тестове на Mantel с помощта на програмата FSTAT, за да се получи процентът на вариацията в Fst обяснено от всяка оценена променлива на пейзажа. Всеки от моделите на пътеки беше оценен съгласно коригирания информационен критерий Akaike (AICc). В допълнение към този метод те използваха подобна процедура чрез внедряване на BIOENV с помощта на програмата PRIMER v. 5.2.4. Този метод изчислява претеглени коефициенти на корелация на ранг на Спирман между генетичната матрица на разстоянието и променливите на ландшафта. Частичните тестове на Mantel установиха, че топографското разстояние е най-последователният предиктор на генетичната структура, въпреки че включването на други променливи значително увеличава обема на обяснените вариации. Разстоянието и котата са положително корелирани с генетичното разстояние, докато реките и местообитанията на отворените храсти са отрицателно корелирани. Пълният модел (5), последван от модела на вероятност за влажна зона (4), бяха съответно най-добрият и вторият най-добри модели, докато разстоянието по права линия и най-ниските разходи въз основа на наклон (3) се представиха по-лошо. Процедурата BIOENV потвърждава тези резултати.

    Kidd DM и MG Ritchie. 2000. Развличане на моделите и причините за географските вариации в Епипигър епигигър (Orthoptera, Tettigoniidae) с използване на географски информационни системи (ГИС). Биологичен вестник на Линското общество 71: 269-295.

    Ключови понятия / методи: Принципен компонентен анализ на чертите, създаване на повърхности, евристика на изследователските данни, повърхности Idrisi

    The Епипигър крикет комплекс в Алпите на Европа са комплекс от видове.Това проучване комбинира данни за черти от предишни проучвания, които са били геокодирани с различни нива на точност и точност (това проучване е все още доста рано и много статии рядко дават точни координати за населените места). Цифровите модели на кота (DEM) бяха изтеглени от USGS, както и слънчевото облъчване и средногодишните валежи. Облъчването и валежите бяха интерполирани в непрекъснати повърхности с помощта на линейния контурен интерполатор Idrisi, който е метод за претегляне от разстояние. Използвайки функцията Idrisi PCA, авторите определят осите по повърхностите на чертите, които обясняват най-много вариации в наблюдаваните черти. PC2 разделен последователно разделя групите на северни и южни групи. Извършен е дискриминационен анализ за тестване на класификацията на северните и южните популации. Те също така осъществиха многократна регресия на размера на тялото по надморска височина, облъчване, валежи, широчина и дължина и разстояние от морето, за да създадат повърхност с размер на тялото в целия пейзаж. Авторите са открили няколко модела на корелация между фенотипни признаци и клинове на околната среда. Тези модели могат да бъдат разделени на две категории, общи екологични клинове, причиняващи екотипични вариации, и историческа дивергенция, водеща до дивергенция на признаците. Тази статия също е много важна, тъй като това е първият случай, който видях за статия в списание, която включва 3D титлатор.

    Ritchie MG, Kidd DM и JM Gleason. 2001. Вариациите на ДНК на митохондриите и GIS анализът потвърждават вторичния произход на географските вариации в кристала Епипигър Епипигър (Orthoptera: Tettigonoidea) и възкресете два подвида. Молекулярна екология 10: 603-611.

    Основни концепции / методи: RFLPs в сравнение с прогнози от ГИС анализ за контактни зони между географски варианти, частични тестове на Mantel

    Тази статия разглежда съгласуваността на интерполираните символни клинове в предполагаемите вторични зони на контакт на кристала. Данните включват поведенчески, морфологични и алозимни данни, които се интерполират по географската повърхност и се сравняват с биоклиматични слоеве за ковариация и съгласуване. Променливите на околната среда обясняваха само размера на тялото и няколко клина бяха в съответствие със субспецифичните обозначения. В тази статия авторите генерират матрици от географски данни, включително географско разстояние (генерирано с помощта на ArcInfo и картографиране на прогнозираните разстояния за разпръскване на крикет), различия в околната среда (получени от Kidd и Ritchie 2000) и викариантни модели, базирани на потенциална рефугия през последния ледников период. Матрицата на отговорите за това проучване беше матрицата на генетичното разстояние, базирана на RFLP. Различните независими променливи представляват различните матрици, които са тествани спрямо матрицата на отговора с частичен тест на Мантел. Изолирането по разстояние не се поддържа, докато променливите на околната среда се доближават само до значение. Историческите модели на убежище се представят най-добре, което показва, че миналата изолация има най-голяма обяснителна сила за определяне на генетични разстояния. Тази статия има страхотна фигура на присъединяваща се към съседите филогения, насложена върху географията на региона, която вероятно е създадена в ГИС софтуера. В заключение авторите намират силна подкрепа за викариантни хипотези, използвайки тестове за ГИС и Мантел, като по този начин водят до тяхното възкресяване на субспецифични имена, за да посочат географски варианти.

    ЕКОЛОГИЧНО МОДЕЛИРАНЕ НА НИШ

    Основни методи / концепции: Максимално моделиране на ентропийна ниша, Maxent

    Често срещан проблем в данните за разпространението на видовете е, че е вероятно да има налично само присъствие, докато данните за отсъствие почти винаги липсват. Следователно подходът Maxent за моделиране на разпределението на видовете само с данни за присъствието е особено ценен. Ефективността на този модел е тествана спрямо другия често използван модел на данни само за присъствие, GARP и други методи за оценка на диапазоните на видовете. Интересно усложнение с данните само за присъствие, представени в тази статия, е, че местностите винаги се приемат за изходни популации, никога потъващи популации, като по този начин се засяга точността на прогнозираните разпределения. Освен това трябва да се внимава при избора на слоеве и данни за местоположението (напр. Текущият слой с наземно покритие не би работил добре с локация за събиране от 1700-те години!). Maxent се стреми да сближи желаното разпределение на вероятността на видовете, използвайки всичко, което е известно чрез данни за местоположението относно изискванията за местообитанията (извлечени от слоеве) и увеличава разпределението на вероятността в зависимост от ограниченията на това, което е известно. „Съгласен е с всичко, което е известно, но внимателно избягва да приема всичко, което не е известно“. Тази статия разглежда многото предимства на подхода Maxent и рисува убедителна картина за използването му при моделиране на ниши на местообитанията. Моделирането на максимална ентропия е бързо развиваща се област на статистиката с приложения в множество различни области и следователно има солидна литература, свързана с нея. Като първоначален тест на подхода Maxent, той се сравнява с модела GARP за Bradypus variegatus и Microryzomys minutus в Южна Америка. Изследването включва източниците на данни и използваните слоеве от климат, кота и растителност. Авторите са тествали модели, като са използвали само подмножество от данни и са използвали други местоположения, за да тестват модела. Както Maxent, така и GARP превъзхождат случайното прогнозиране, а Maxent обикновено надминава GARP, като много малко тестови местоположения са пропуснати от прогнозираното разпределение.

    Основни методи / концепции: Maxent, Използване на данни за присъствие и отсъствие, тестване на хипотези на видообразуване с ГИС

    Екологичното моделиране на ниши би могло да даде три възможни варианта за двойка сестрински видове, изолирани един от друг: (1) Консерватизмът на нишата води до пространствено припокриване на предвидените диапазони (2) Дивергенцията на нишите не води до пространствено припокриване на прогнозираните диапазони (3) Други фактори, влияещи върху разпределението на ареала води до пространствено припокриване в настоящите диапазони, както и интервенционните области на отсъствие на видове. Авторите са тествали тези предсказания, използвайки 16 двойки сестрински видове планински северноамерикански саламандри. Находищата на образци за всеки вид бяха внесени в ArcGIS и диапазоните бяха изчислени чрез заграждане на точките с минимален изпъкнал полигон. Степента на припокриване беше определена с помощта на метода на Lynch, за да се предскажат разпределенията на предците чрез сумиране на диапазоните на всички видове в дадена клада, както и ARC, използващи „вложените средни стойности на двойни припокривания между всички видове в клада“ (кавички, защото аз не Не разбирам достатъчно, за да перифразирам!). Тогава степента на припокриване беше регресирана спрямо възрастта на най-скорошния общ предшественик. За да проверят хипотезата на факторите, които насърчават видообразуването, авторите са използвали екологично моделиране на ниши, използвайки методите за максимална ентропия, внедрени от софтуера Maxent. Тази програма изчислява вероятностното разпределение на пригодността на местообитанията по цяла мрежа, като използва цялата информация, съдържаща се в известни местообитания на видовете, като същевременно избягва неоснователни ограничения. Той изразява вероятността за намиране на даден вид в мрежа като функция на променливите на околната среда в известни находища, която след това се използва за генериране на разпределение на вероятността на вида в цялата рамка от данни. Климатичните данни бяха извлечени въз основа на приложимостта към историята на живота на земноводните от набора от данни WORLD-CLIM. Предвидените диапазони бяха импортирани от Maxent в DIVA-GIS v. 5.2. След това бяха конструирани минимални изпъкнали полигони за отсъствие на местонахождения между минималните изпъкнали полигони, построени по-рано с находища, за които е известно, че имат видове саламандра, но не и видовата двойка, която представлява интерес. За да се тества хипотезата за консервативността на нишата, известните находища на даден вид са били картографирани върху предсказаното разпределение на техните сестри и са извлечени кумулативните вероятности за поява на това място (ниската вероятност за поява би отхвърлила хипотезата). Сходството на климатичните ниши беше оценено с помощта на PCA за генериране на „климатично разстояние“ между сестрински таксони. ARC и методът на Lynch поддържат алопатричното видообразуване като основен механизъм за дивергенция на видовете. Повечето алопатрични таксони показват модела, очакван от нишевия консерватизъм. PC1 обикновено представлява климатични променливи, които са типични за планинските среди (температурна стабилност, валежи и ниски температури) и обяснява по-голямата част от вариацията. Въпреки това, някои видови двойки показват значителна дивергенция на нишите и подкрепят хипотезата за дивергенция на нишите. Парапатричните сестрински видове, за разлика от алопатричните таксони, показват различия в нишите, но граници на относително широко припокриване. Това проучване показва как климатичните променливи, които насърчават видообразуването, могат да бъдат определени с помощта на ГИС и моделиране на екологична ниша.

    Основни методи / концепции: Биоклиматично моделиране, прилагано за идентифициране на вторичен контакт, тестване на ендогенна срещу екзогенна адаптация

    Цицерон се опита да определи дали местната адаптация води до граници между ареалите на видовете и изолацията, или дали взаимодействията във вторичните контактни зони причиняват изолация и задават граници на ареала. За да тества тези различни модели, Цицерон изследва сестрински видове синигери, Baeolophus inornatus и Б. хребети използвайки моделиране на екологична ниша. В предишна статия (Cicero 1996) е използван каноничен корелационен анализ в рамките на B. inornatus и Б. хребети и установи значителна връзка между наличието на видове и редица климатични и геоложки променливи. Общо 15 климатични променливи бяха извлечени с помощта на алгоритъма BIOCLIM при разделителна способност от 1 км с помощта на програмата DIVA-GIS. Повечето от тези променливи са свързани с различните валежи и температурни режими, характерни за различните местообитания на двата вида. За извличане на променливите са използвани данни за местността от музейни образци. След това се генерират биоклиматични обвивки, които обясняват 90-95% от обхвата на биоклиматичните променливи, извлечени от данните за местоположението. Установени са значителни разлики за всички климатични променливи за двата вида с изключение на една. Прогнозираните разпределения на двата вида едва се припокриват, включително в наскоро идентифицираната вторична контактна зона, платото Модок. Моделите се представят сравнително добре при прогнозиране на пропуски и прекъсвания в разпределението на популацията, които са очевидни чрез молекулярни методи. Изследването на предсказуемите контактни зони разкри, че тези места имат стръмни наклони в климатичните променливи, а местата на контакт представляват екотони между влажния крайбрежен климат и по-сухия, по-екстремен температурен климат на Големия басейн. Това проучване също така успя да открие лека асиметрия в способностите на някои видове да заемат нишата на другия. Включих фигурата на прогнозираните разпределения, генерирани с DIVA-GIS, като пример за полезността на този метод.

    Основни концепции / методи: Тестване на хипотези за конкурентно изключване и конкурентно освобождаване с помощта на GARP