根據(jù)經(jīng)緯度獲取氣候因子 | Worldclim + ArcMap

工具準備

ArcGIS Desktop下載安裝

軟件的下載和安裝自行解決,可參考文末提供的參考資料。

Worldclim數(shù)據(jù)下載

可以從Worldclim官方網(wǎng)站上查找到歷史氣候數(shù)據(jù)(2.1版本,2020年1月發(fā)行,記錄了1970-2000期間的數(shù)據(jù))、月度氣候數(shù)據(jù)(1960-2018,分辨率最大只有2.5分)、未來氣候數(shù)據(jù)(2021-2100,每20年一組)。
歷史氣候數(shù)據(jù)頁面如下,一般常用分辨率30s(即約1 km2的柵格表示一個數(shù)據(jù)點)的Bioclimatic數(shù)據(jù)(約10G),下載后解壓會得到19個以tif結尾的文件,每個文件表示不同的BIO因子。

Worldclim數(shù)據(jù)下載頁面

樣品信息文件準備

樣品信息文件只需要樣品名稱、經(jīng)度(longitude)、緯度(latidute)這三個,這里使用隨機生成的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)作為示范,文件格式需要在excel中選擇另存為Excel 97-2003工作簿類型。

示例數(shù)據(jù)

set.seed(20220610)
lat <- runif(20, 22, 43.3)
long <- runif(20, 100.35, 126)
sample <- data.frame(lat, long)
write.csv(sample, file = "demo_location.csv")

氣候因子獲取

第一步:氣候因子圖層文件的導入

打開ArcMap,導入Worldclim數(shù)據(jù)。如圖,以wc2.1_30s_bio_1.tif為例,導入后如有彈窗點擊yes即可。

地理因子數(shù)據(jù)導入

地理因子數(shù)據(jù)導入后界面

第二步:導入采樣點信息

樣品信息文件

此時,樣品點并不會在地圖上顯示,需要選中左邊工具框中的數(shù)據(jù)后右鍵,選中Display XY Data,連續(xù)點擊OK即可。
調出樣品點

含采樣點圖層

第三步:生成新圖層

按照圖片指導操作導出帶圖層和樣品信息的數(shù)據(jù),右鍵Events,選擇Data,再選中Export Data,彈出窗口按圖示選擇后,點擊OK(再彈出點擊Yes)。

導出帶圖層和樣品信息的數(shù)據(jù)

彈出窗口

第四步:導出含有地理因子數(shù)據(jù)的樣品信息

GeoprocessingArcToolbox調出ArcToolbox面板,然后選擇Spatial Analyst ToolsExtractionSample進行采樣。彈出窗口中①選擇帶有地理因子的圖層文件wc2.1_30s_bio_1.tif,②為第三步中導出的數(shù)據(jù),③為最終導出數(shù)據(jù)的地址和名稱(文件一定要以.dbf結尾),然后點擊OK即可,完成后右下角會彈出一個藍色的窗口。

重采樣并獲得含有地理因子數(shù)據(jù)的樣品信息

彈出窗口選擇

將得到的.dbf文件拖入到excel或者WPS即可打開,數(shù)據(jù)如圖(這里隨機生成的幾個數(shù)據(jù)有4個為海洋地區(qū),數(shù)據(jù)缺乏,因此顯示為-9999.正常數(shù)據(jù)不會有這個問題)。
根據(jù)經(jīng)緯度獲取的年均溫數(shù)據(jù)

附:19個BIO文件對應的含義

BIO1 = Annual Mean Temperature 年平均氣溫(℃)
BIO2 = Mean Diurnal Range (Mean of monthly (max temp - min temp)) 平均氣溫日較差(℃)
BIO3 = Isothermality (BIO2/BIO7) (×100) 等溫性
BIO4 = Temperature Seasonality (standard deviation ×100) 氣溫季節(jié)性變動系數(shù)
BIO5 = Max Temperature of Warmest Month 最熱月份最高溫度(℃)
BIO6 = Min Temperature of Coldest Month 最冷月份最低溫度(℃)
BIO7 = Temperature Annual Range (BIO5-BIO6) 氣溫年較差(℃)
BIO8 = Mean Temperature of Wettest Quarter 最濕季度平均溫度(℃)
BIO9 = Mean Temperature of Driest Quarter 最干季度平均溫度(℃)
BIO10 = Mean Temperature of Warmest Quarter 最暖季度平均溫度(℃)
BIO11 = Mean Temperature of Coldest Quarter 最冷季度平均溫度(℃)
BIO12 = Annual Precipitation 年降水量(mm)
BIO13 = Precipitation of Wettest Month 最濕月份降水量(mm)
BIO14 = Precipitation of Driest Month 最干月份降水量(mm)
BIO15 = Precipitation Seasonality (Coefficient of Variation) 降水量季節(jié)性變化(mm)
BIO16 = Precipitation of Wettest Quarter 最干季度降水量(mm)
BIO17 = Precipitation of Driest Quarter 最濕季度降水量(mm)
BIO18 = Precipitation of Warmest Quarter 最暖季度降水量(mm)
BIO19 = Precipitation of Coldest Quarter最冷季度降水量(mm)

參考資料

Historical climate data
Worldclim——19個氣候因子介紹 - 簡書
【論文:用經(jīng)緯度在Arcmap提取19個氣候數(shù)據(jù)】超詳細過程
ArcGIS Desktop 10.5 安裝教程(win10環(huán)境下)

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