查找海洋测深数据服务
海底制图并不是新技术。 但是,海员用于勘测和安全通过危险水域的技能在新技术的帮助下逐渐进步。 海底地图除了用于导航,还有一些新的用途:现已对海底进行制图,以用于铺设海底通信电缆,利用自然资源、建造风力涡轮机或定义海洋主权边界。
现今,可通过诸多方法测量海底,海洋测深数据可采用许多不同的数据格式。 首先,浏览以地图服务形式提供的数据。
浏览海洋数据门户您将浏览的第一个数据门户是全球海陆地形数据库(General Bathymetric Chart of the Ocean,GEBCO)。 GEBCO 编译并共享了公开可用的权威海洋测深数据集,这些数据集来自不同的来源,包括政府部门和研究机构。
访问 https://www.gebco.net/ 并浏览站点。
可以从此站点下载数据,但是,您将通过 Web 地图服务 (WMS) 进行访问。 可以在 ArcGIS Pro 中使用 URL 查看 WMS 图层,因此,您将在此网站中搜索正确的 URL。
在页面顶部,指向数据与产品选项卡。 单击 GEBCO Web 服务。阅读访问 GEBCO Web 服务页面。 单击可用服务链接。注:如果网站已更改或找不到链接,转至 https://www.gebco.net/data_and_products/gebco_web_services/web_map_service/。
随即显示 GEBCO WMS 页面。 位于页面顶部附近的 URL 是访问 WMS 数据所需的信息。
复制 URL:https://wms.gebco.net/mapserv?。
WMS 图层允许在不下载数据的情况下访问数据。 数据以地图的栅格图像形式存在,可以在 GIS 软件中将其作为图层进行查看和浏览。 可以重投影 WMS 图层以与您的其他地图图层匹配,但是无法编辑、复制这些图层或将其用作分析工具的输入。 WMS 图层可用作参考数据:当参考地图本身作为 WMS 图层提供时,将其他 GIS 图层与该地图进行比较更为容易。
页面包含有关 WMS 的详细信息。
阅读此信息了解其用法是否存在任何限制。公开可用的许多数据集适用于某些目的,但不适用于任何目的。 例如,可能允许您将数据用于教育目的,但不允许用于商业目的。 可能允许您浏览数据,但是不允许基于该数据创建衍生产品。 通常,您需要确认数据来源。
问题 1:是否允许您使用此数据? 您如何知晓?
注:
将在本教程结束时提供问题答案。
问题 2:如何在最终工程中确认数据?
现在,您已找到 WMS 的 URL 及其使用条款。 许多地理数据门户以 WMS 格式提供数据。
在 ArcGIS Pro 中查看 WMS 图层接下来,您将在 ArcGIS Pro 中查看 WMS。
启动 ArcGIS Pro。 如果收到系统提示,请使用您获得许可的 ArcGIS 组织账户登录。注:如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织账户,请参阅软件访问权限选项。
在空白模板下,单击地图。
在新建工程窗口中,对于名称,键入 Ocean。对于位置,单击浏览按钮,然后选择所选位置,例如 C 盘。保持为此工程创建新文件夹复选框选中。
将在此文件夹中存储与研究工程相关的所有数据和文档,包括 ArcGIS Pro 工程。
单击确定。ArcGIS Pro 随即打开并显示世界地图。 地图任一侧可能存在打开的窗格。
单击功能区上的视图选项卡。 在窗口组中,单击重置窗格,然后单击重置窗格以进行映射(默认)。
现在,只有内容窗格和目录窗格打开。 稍后将使用这两个窗格。
单击功能区上的地图选项卡。 在图层组中,单击添加数据按钮的下半部,然后单击基于路径。
随即显示添加路径中的数据窗口。 可通过这种方式添加不同类型的地图数据服务。
对于路径,将 URL 粘贴到 GEBCO WMS:https://wms.gebco.net/mapserv?随即显示另一个菜单。
对于服务类型,选择 WMS OGC Web 服务。
OGC 表示开放地理空间联盟,它是制定 WMS 协议的国际地理空间标准组织。
单击添加。随即显示新地图数据。
在内容窗格中,单击 WMS 图层旁的箭头将其展开。 同时展开其子图层。
还有七个子图层。 通常,WMS 图层包含一系列相关地图作为子图层。
按住 Ctrl 键同时单击其中一个子图层复选框。将关闭所有子图层。
打开 GEBCO Grid colour-shaded for elevation 图层。新图层将显示在地图上。 颜色表示高于和低于海平面的高程。 蓝色越深,表示海洋深度越深。
关闭 GEBCO Grid colour-shaded for elevation,然后打开 GEBCO Grid shaded relief。
此图层的着色相同,但是使用晕渲地貌(用于绘制地形图的制图技术)进行纹理化。 它会模仿太阳如何照射一些山坡并将其他山坡投影到阴影中。 它可使地图具有更自然的三维外观。
平移并缩放以浏览地图。在某些区域中,海底上存在相交直线,看起来不自然。
在内容窗格中,打开 GEBCO_LATEST TID 2 Grid。
地图中随即显示相交线。 这些线中的许多线与上一步中显示的看起来不自然的直边对应。
地图中的线表示数据收集区域。 TID 表示类型标识符,用于指示不同的数据收集方法。
注:可以在 GEBCO 类型标识符 (TID) 格网颜色编码中查看此图层的图例。
海洋测深数据适用于整个世界,通过卫星收集,但是分辨率较低。 高分辨率数据必须通过水文测量方法进行收集,其中最常用的方法是多波束声呐系统,它仅适用于部分海洋。 海底上显示的相交直边为通过除卫星之外的多波束测量和其他方法收集数据的区域。
该地图证明大部分海洋均未在高分辨率下制图,尤其是远离陆地的区域。
注:有关海洋测深数据收集方法和海底制图范围的详细信息,请阅读由 NOAA Ocean Exploration and Research 专为世界海洋日打造的 Seafloor Mapping: The Foundation for Healthy Oceans and a Healthy Planet(海底制图:健康海洋与健康地球的基础)。
在查看数据后,可以评估 WMS 图层在您的工程中是否有用。 GEBCO Grid shaded relief 子图层使用亮色和晕渲地貌,以方便解读此地图中的海洋深度。 它将是很有用的参考图层。 稍后,在执行分析时,GEBCO_Latest TID 2 Grid 子图层可用于评估和比较收集方法。 它可以提供有关海洋测深数据最为准确的位置及其插补位置的上下文。
浏览海洋底图您之前浏览的 WMS 数据是一种服务。 服务是流式传输至您的地图的数据。 这些服务由其他人所有、管理和存储。 服务会定期更新,不会占用计算机上的空间。 还可以通过这些服务快速查看大量数据。
其中最常见的地图服务类型之一为底图,专门用于为其他地图数据提供地理上下文。 Esri 提供各种底图,可以直接在 ArcGIS 软件中进行访问。 您的地图已具有底图,但是您需要将其更改为更适合海洋学的底图。
在内容窗格中,折叠 GEBCO_Latest TID 2 Grid 子图层。 关闭所有 WMS 子图层。单击功能区上的地图选项卡。 在图层组中,单击底图。 在底图库中,单击海洋。
地图随即更新。
注:可以在海洋底图的项目页面中阅读有关该地图的信息。
平移并缩放以浏览新地图。
打开 GEBCO Grid shaded relief 子图层。
底图标注仍旧可见。 底图由两个图层组成:World Ocean Base 位于 WMS 图层下方,包含标注的 World Ocean Reference 位于上方。
注:如果您未看到标注,确保内容窗格中最先列出 World Ocean Reference 图层。
选择最上方的 WMS 图层。 在功能区上,单击 WMS 图层选项卡。 在比较组中,单击卷帘工具。
在地图上进行卷帘以将 GEBCO 图层与底图进行比较。 浏览北大西洋中的不同区域。
问题 3:WMS 图层与底图之间存在哪些相似处与差异?
单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中,单击浏览工具,以平移地图而不是卷帘。在内容窗格中,关闭 WMS 并将其折叠。注:有关 Esri 海洋底图的创建方式和原因,请阅读 A Foundation for Ocean GIS(海洋 GIS 的基础)。
大多数海洋底图基于在 WMS 图层中显示的相同 GEBCO 数据创建,但并不是全部。 即使它复制您已具有的数据,但会通过两种方式成为对您的工程有用的工具:提供海洋要素标注,其浅色可用作您生成的任何地图的上下文背景。
浏览海底地貌您需要再向工程添加一个地图服务:用于绘制世界海洋地貌要素的图层。 地形学试图了解为什么风景(在此情况中为海景)塑造成现在的样子,它们随时间如何变化。 其目的是研究地形(陆地)和测深(海洋)要素。 您需要从 ArcGIS Online 添加此图层并在 ArcGIS Pro 中进行浏览以深入了解研究区域。
在目录窗格中,单击门户选项卡,然后单击 Living Atlas 选项卡。
此选项卡会将您的研究过滤为仅显示来自精选的权威地图和地理数据集合 ArcGIS Living Atlas of the World 的内容。
在搜索栏中,键入 World Seafloor Geomorphology,然后按 Enter 键。 在搜索结果中,指向 World Seafloor Geomorphology。弹出窗口中随即显示有关此项目的元数据。 类型属性将作为地图图像图层列出。
地图图像图层是作为图像切片共享的地图。 在此层面上,它们类似于您之前查看的 WMS 图层。 区别是 WMS 图层基于栅格数据,而地图图像图层基于矢量数据。 将在本教程的稍后部分中介绍矢量数据和栅格数据之间的差异。
在搜索结果中,右键单击 World Seafloor Geomorphology,然后单击添加至当前地图。注:World Seafloor Geomorphology 图层通过 ArcGIS Living Atlas 提供,但是由非营利性环境交流组织 GRID Arendal 发布。
地图中随即显示数据。 它是半透明的,因此可以看见底图。 它使用不同的颜色表示不同的测深要素。
在内容窗格中,关闭 World Ocean Base 图层以更清晰地查看地图中的颜色。单击功能区上的地图选项卡。 在查询组中,单击定位按钮。定位窗格随即显示。
在定位窗格的搜索栏中,键入 New England Seamounts,然后按 Enter 键。地图随即放大。
进行相应缩小,直到您能够看到以弧形横跨北大西洋的一行黄点为止。
海底山是一座或一群海底火山峰,距离海底超过 1,000 米。 它们的形状通常是锥形。 靠近海面的一些海底山具有珊瑚环礁岛。 浮出海面形成岛屿的海底山可能受到海浪作用的侵蚀,并再次沉入海面下形成平顶海底山。
进一步放大新英格兰海底山。 关闭定位窗格。在内容窗格中,展开 World Seafloor Geomorphology 图层。 按住 Ctrl 键同时单击其中一个子图层箭头,以同时展开所有子图层。
您现有具有一个图例,用于解释地图的所有颜色。 但是,在地图中,要素重叠,并且存在许多颜色,因此有时难以读取要素。
按住 Ctrl 键同时单击其中一个子图层以同时关闭所有子图层。再次打开 Seamounts 子图层。 滚动至列表底部,然后打开 Zone 图层。
海底山位于深海区。 大陆架位于海底山西侧,与大陆坡接壤。
一次打开一个其他子图层,以在地图中观察它们。在内容窗格中,右键单击 World Seafloor Geomorphology,然后单击查看元数据。目录视图随即出现并显示有关图层的详细信息。
阅读有关地图中的一些可见要素的信息。问题 4:在新英格兰海底山区域中发现哪些其他要素? 在此区域中观测基于此数据发现的地理模式。
关闭目录视图。折叠并关闭 World Seafloor Geomorphology 图层。 打开 World Ocean Base 图层。在快速访问工具栏上单击保存按钮。
注:有关一些新英格兰海底山的海洋环境的信息,请阅读东北峡谷和海底山海洋国家纪念区。
World Seafloor Geomorphology 图层有助于更好地描述、分类和了解研究区域。 您需要将其作为参考图层保留在工程中。
截至目前,在本教程中,您浏览了不同类型的地图服务:在其他位置存储并通过 Internet 访问的数据。 接下来,您需要下载数据,以使用在计算机中存储的本地副本。