Не загрязнять – сливается в океан

Соломинка из кофейни, нечаянно уроненная в ливневую канализацию, не исчезнет сама по себе. Возможно, она попадет в совок дворника или во всасывающее устройство уборочной машины, но, скорее всего, она продолжит плыть – возможно прямиком в воды мирового океана. В рамках урока вы проследите формирование стоков из районов, не имеющих выхода к морю, в соленую воду. В частности, вы выявите дренажную область ливнестока в районе Начальной школы Блэкмен в Мурфрисборо, (Теннесси) и проследите маршрут стока в Мексиканский залив.

Последний раз этот урок тестировался 5 мая 2021 года.

• Роль пользователя, издателя или администратора в организации ArcGIS для ArcGIS Online (получить бесплатную пробную версию) или ArcGIS Enterprise (см. сведения о конфигурации)

План урока

Создание слоя с точкой в местоположении ливнестока.

Создание водосборной области для ливнестока, чтобы посмотреть, с какой территории вода стекает в систему.

Создание маршрута вниз по течению чтобы посмотреть как дождевая вода попадает в океан.

Узнайте как опубликовать карту.

Создание слоя для объектов водосбора

Чтобы найти область, с которой всё стекает в ливневую канализацию, сначала надо определить местоположение ливнестока. Вы создадите слой на карте, отмечающий местоположение ливнестока. Вы можете выполнить этот урок, используя ArcGIS Online или ArcGIS Enterprise , в зависимости от имеющейся конфигурации.

Создание карты

Вы создадите карту, выполнив вход и поиск по области интересов - Хьюстон, Техас.

1. Войдите под своей учетной записью организации ArcGIS или в ArcGIS Enterprise под учётной записью именованного пользователя.

Если у вас нет учётной записи организации, можно подписаться на бесплатную пробную версию ArcGIS.

Откроется новая карта.

Базовая карта по умолчанию – Топографическая, но у вас может быть другая базовая карта, в зависимости от настроек организации.

Поиск школы

Школу мы найдём, введя её название в окно Поиска.

1. На ленте в строке поиска введите Blackman Elementary , которую выбрали для анализа случайным образом. В списке предложенных местоположений щелкните Blackman Elementary School, 586 Fortress Blvd, Murfreesboro, TN, 37128, USA .

Некоторые организации ArcGIS предоставляют собственные локаторы адресов. Вы можете получить результаты поиска, несколько отличные от примера на рисунке.

Карта приблизилась к школе. Всплывающее окно Результаты поиска подтверждает местоположение.

Использование другой базовой карты для поиска расположенных рядом ливнестоков

На этой карте не видно саму школу, а также расположенные рядом ливнестоки, но можно использовать другую базовую карту, например со спутниковым изображением. Вы хотите использовать спутниковую карту более высокого разрешения, чем доступные в галерее базовых карт, а также вам необходим справочный слой для контекста и надписей на спутниковой карте. Вы будете искать эти слои в ArcGIS Living Atlas of the World и используете их для базовой карты.

Более подробно об использовании слоев ArcGIS Living Atlas в качестве базовых карт см. статью в блоге Configuring custom basemaps using layers ArcGIS Living Atlas .

1. На ленте щелкните Добавить и выберите Обзор слоев Living Atlas .

Появится страница поиска.

Откроется страница с информацией об элементе.

Вы вернулись на панель Содержание . В ней перечислены все слои карты, включая новую базовую карту.

Вы перенесете слой Hybrid Reference в базовую карту и закрепить его как базовый слой. Установка слоя Hybrid Reference в качестве базового гарантирует, что надписи всегда будут отображаться над данными в качестве справочных, независимо от того, какие данные вы добавляете на карту..

Слой Hybrid Reference перемещен в базовую карту World Imagery (Clarity).

Значок Hybrid Reference Layer изменится, указывая, что слой будет использоваться как базовый.

Карта обновится, и на ней теперь можно разглядеть школу и окружающую территорию.

Теперь мы знаем, где находится ливнесток. Можно создавать слой на карте. Этот слой понадобится для определения водосборной области выше по течению, а также пути стока вниз по течению.

Создание нового слоя

Новый слой вы создадите, добавив точку на карту. Для добавления точки воспользуемся слоем Примечаний к карте.

1. На ленте щелкните Добавить и выберите Добавить слой примечаний к карте .
2. Введите имя Storm Drain .

На панели Добавить объекты можно подобрать условное обозначение для местоположения ливнестока.

Сохранение карты

Перед тем как приступить к анализу, сохраните карту.

1. Щелкните Сохранить на ленте и выберите Сохранить .

Разделяйте теги запятыми.

Вы создали слой для данных ливнестока.

Создание водосборных областей для ливнестоков

Ранее вы идентифицировали ливнесток и создали слой для сохранения его местоположения. Далее вы воспользуетесь инструментом Создание водоразделов , чтобы создать области, находящиеся выше по течению от слоя ливнестока.

Создание водосбора по умолчанию

Сначала создадим водосборную область, оставив все предложенные инструментом параметры по умолчанию.

1. Если надо, откройте свою карту Storm Drain Analysis.
2. На левой панели щелкните кнопку Содержание , чтобы были видны все слои которые есть на карте.
3. На панели Содержание укажите слой Storm Drain и щелкните кнопку Выполнить анализ .

Если вы используете свою учетную запись Enterprise , то этот инструмент может быть недоступен. Администратору портала необходимо включить сервисы на вашем портале. Для работы этот инструмента необходимы два сервиса: Esri World Elevation Service и Esri Hydrology Service. Когда сервисы будут подключены, инструмент будет готов к работе.

Когда анализ будет завершен, два новых слоя добавятся на карту и панель Содержание – один с водосборной областью, а другой с примыкающими точками, использованными для вычисления водосборной области.

При построении водосборов точка анализа, для которой создается водосборная область, замыкается на ближайшую линию водотока. Эти местоположения, используемые для поиска водоразделов, записываются в выходной точечный слой.

По информации во всплывающем окне видно, что она невелика, всего 0,02 квадратные мили или 0,05 квадратного километра. Это ожидаемо. Если точки анализа расположены в стороне от линии стока, полученные водосборные области скорее всего будут малы и слабо пригодны для определения расположенного выше источника загрязнения. В большинстве случаев точки анализа должны располагаться неподалеку от ближайшей линии водостока для определения водосборных областей, протекающих через точку на линии водостока. Чтобы найти ближайшую линию стока, надо указать расстояние поиска.

Результаты работы данного инструмента следует использовать в региональном масштабе, а не для определения конкретных местоположений на детальной карте. Об этом далее.

Создание водосбора выше по течению

Далее вы построите более обширную водосборную область, указав расстояние поиска.

1. Еще раз запустите анализ Создание водоразделов .

• Используйте расстояние поиска 0.5 мили.
• Переименуйте имя слоя результата на Upstream Watershed (добавьте свое имя или инициалы).
• Если необходимо, отключите опцию Использовать текущий экстент карты .

По завершении анализа появится ещё одна большая водосборная область, почти полностью перекрывающая маленькую.

Данные, лежащие в основе этого урока, периодически обновляются, так что ваше число может отличаться.

Карта приблизилась к этой области.

Заметьте что расстояние получилось меньше полумили, использованной при запуске инструмента.

Вы определили откуда вода стекает в ливнесток.

Поиск пути от ливнестока вниз по течению

Ранее вы определили, откуда вода стекает в ливнесток. Далее вы построите трассу, или путь потока, вниз по течению из точки слоя ливнестоков.

Выполнить анализ

Вы будете использовать инструмент Трассировка вниз по течению для определения пути стока.

1. Если надо, откройте свою карту Storm Drain Analysis.
2. На панели Содержание укажите слой Storm Drain и щелкните кнопку Выполнить анализ .
3. На панели Выполнить анализ щелкните Найти местоположения и выберите Трассировка вниз по течению .
4. На панели Трассировка вниз по течению измените Имя слоя результата на Storm Drain Trace (добавьте свое имя или инициалы).
5. Если необходимо, отключите опцию Использовать текущий экстент карты .

Если вы используете свою учетную запись Enterprise , то этот инструмент может быть недоступен. Администратору портала необходимо включить сервисы на вашем портале. Для работы этого инструмента необходимы два сервиса: Esri World Elevation Service и Esri Hydrology Service. Когда сервисы будут подключены, инструмент будет готов к работе.

Когда анализ будет завершен, новый слой с линией трассы будет создан и появится на панели Содержание .

Заметьте, что при увеличении трасса выглядит как ломаная линия и не очень хорошо совпадает с лесистыми берегами текущей на север речки Puckett Creek. Как и водосборные области, на крупномасштабных картах такие трассы будет не очень точными и не всегда совпадают с реальными водотоками. На застроенных территориях на водотоки всегда влияют человеческие сооружения – дороги, дренажные канавы, сливные канавы и разнообразные трубы, по которым вода протекает под дорогами, железными дорогами и другими препятствиями. Нередко их вообще не видно на поверхности, так как проложены они под землей.

Изучение длины трассы

Далее надо узнать длину трассы.

1. Чтобы трассу было лучше видно, отключите слои водосборных областей.
2. Чтобы увидеть весь путь стока, приблизьтесь к слою Storm Drain Trace .

Получилась длина трассы более 1200 миль.

Единицы измерения, в которых выдаются результаты в инструментах и таблицах, зависят от настроек вашей учетной записи или учетной записи организации ArcGIS. Поскольку возможность изменить единицы в таблице отсутствует, можно изменить настройки своей учётной записи и запустить инструмент ещё раз, либо добавить новое поле в таблицу и в нем вычислить длину в любых единицах каких хотите. Например, можно умножить мили на 1,609344 и получить километры, или умножить километры на 0,6213711922 и получить мили, при этом указав количество знаков после запятой для получения нужной точности. На этом уроке надо вычислить километры.

Ваши результаты могут немного отличаться.

Чтобы узнать длину в километрах, надо добавить новое поле в таблицу атрибутов.

Если вы не видите нового поля в таблице, щелкните кнопку Опции выберите Показать/Скрыть столбцы и отметьте строку Длина в километрах .

При вычислении полей вы можете написать выражение, используя язык Esri Arcade или SQL. SQL лучше подходит для данного выражения, поскольку вы создаете базовое выражение.

Помните, что это само имя поля, а псевдоним Length Miles – это то, что отображается в таблице.

После ливнестока поток вскоре попадает в речку Puckett Creek, которая ниже по течению впадает в реку Cumberland. Извилистый путь течет на запад через Нашвилл, а затем на север до реки Огайо. Впадает в реку Миссисипи, протекает через Новый Орлеан и впадает в Мексиканский залив в устье Миссисипи. Получается, что трасса касается границ или протекает через семь штатов, две крупные реки, два крупных озера и ряд мелких рек и озёр.

Вы определили, откуда берётся вода в ливнестоке в Теннесси и как она попадает в Мексиканский залив.

Открытие доступа к карте для других

Ранее вы выполнили анализ трассировки вниз по течению. Теперь вы опубликуете полученные результаты. Перед тем как опубликовать карту, надо внести некоторую правку, в том числе установить экстент карты, переименовать слои, удалить ненужные слои, изменить их порядок и условные обозначения.

Очистка карты

Сначала вы внесете некоторые изменения в карту, чтоб ее очистить.

1. Если необходимо, откройте свою карту Storm Drain Analysis.
2. Приблизьтесь к слою Storm Drain Trace .
3. На панели Содержание задержите курсор на слое Storm Drain Trace . Щелкните кнопку Дополнительные опции и воспользуйтесь командой Переименовать .
4. В поле Имя слоя введите Путь потока вниз по течению .

Карта должна выглядеть так, как показано ниже.

Общий доступ к вашей карте

Теперь, когда карта вас устраивает, вы опубликуете ее.

1. На ленте щелкните Общий доступ .

Слои на карте должны обладать такими же параметрами общего доступа, как и сама карта. Все слои, полученные в результате анализа, по умолчанию не открыты для общего доступа, поэтому теперь вам будет предложено открыть общий доступ.

Если вы хотите опубликовать карту через Facebook или Twitter, щелкните соответствующие значки справа.

Попробуйте повторить анализ для других ливнестоков, по которым загрязненная вода может попасть в дренажную систему. Например, можно взять точку на Реке Чикаго, развёрнутой в 1900-ом году, чтобы посмотреть как вода стекает в Миссисипи и Мексиканский залив, а не в озеро Мичиган.

Также рекомендуем попробовать опцию инструмента Трассировка вниз по течению , разбивающую трассу ниже по течению на сегменты определённой длины. Так будет понятнее, какова длина трассы.

Например, длина трассы для реки Чикаго по карте анализа ливнестоков в примере приблизительно 1500 миль (2400 км). Если использовать длину сегментов 500 миль, можно увидеть что первые 500 миль идут от устья реки Чикаго до места впадения реки Огайо в Миссисипи, а отметка 1000 миль находится вблизи от северной границы Луизианы.

Если хотите рассмотреть как попавшее в океан загрязнение там перемещается, попробуйте приложение Esri Послание в бутылке, глобально отслеживающее океанические течения в пространстве и времени. С помощью этого приложения можно отследить и предсказать перемещение послания в бутылке, загрязнения или других плавающих в воде объектов.

Еще больше уроков вы найдете в Галерее уроков Learn ArcGIS.

Отправьте нам свое мнение

Отправьте нам свой отзыв об этом уроке. Расскажите нам, что вам понравилось, а что нет. Если в уроке что-то не работает, сообщите нам, что именно, а также название раздела и номер шага, на котором вы столкнулись с проблемой. Используйте эту форму, чтобы отправить нам отзыв.