建立一个可持续发展的养虾场

世界各地的对虾养殖业是一个大型产业，养殖平价对虾市场每年都在持续增长。 随着世界消费量的增加和成本的下降，商业对虾养殖在世界许多国家迅速发展。 对虾养殖主要在沿海地区，将使用咸水来填充养殖对虾的池塘。 传统上，池塘建在红树林所在的位置，因此，商业养殖会破坏红树林，红树林是野生虾的天然苗圃，并作为海平面上升的缓冲区。

养虾场中的一些池塘。 （来源：美国国家海洋和大气管理局，来自维基共享资源。）

通常，为了提高产量，养殖户会增加池塘中的对虾密度，使用抗生素和杀虫剂来降低虾的死亡率，并消灭因高密度和饲养方式而产生的高硝酸盐导致的藻类。 这些养殖场中的对虾基本上相互重叠，生活在各自的粪便上。 在这些情况下，在收获之前，需要将池塘中的化学物质排干，然后将含有抗生素的水泵入河流和运河中，随后流入周围海域。 几周后，需要将这些对虾保存在干净的池塘中，以清除其系统中的化学物质，然后收获对虾并运送给世界各地的消费者。

哥斯达黎加拥有丰富的淡水资源，包括山脉、热带气候和近 600,000 平方公里的海洋专属经济区，使得该国适合发展水产养殖，因此是对虾生产的理想之地。

2009 年至 2015 年的初期对虾生产与疾病的存在、养殖户的技术水平较低、环境政策较少、当地贸易较少以及来自东南亚的激烈竞争有关。 然而，自 2018 年以来，该行业已开发出一条获得欧洲有机法规认证的有机供应链。 许多大型经营者和大多数小型养殖户加入了该倡议，现在正在经营有机虾养殖场。

因此，哥斯达黎加制定了有机生产协议，组织了有机无节幼体（对虾幼虫）和饲料，并且一些孵化场转为有机生产。 养殖户已接受有机生产方面的培训，现在正在生产、销售和推销有机对虾。 随着有机市场的显著增长，可以合理地假设，当地养殖户（其中许多人以渔业和旅游业为生）希望建立新的养殖场和池塘，以利用世界对可持续养殖有机对虾的兴趣和需求。

您将使用 ArcGIS Pro Suitability Modeler 在哥斯达黎加尼科亚湾定位新的潜在养殖场。

尼科亚湾的可可湾。 （来源：Pacificorealty，来自维基共享资源。）

开发适宜性模型是一种众所周知的 GIS 方法，可根据多个条件来确定场地的最佳位置。 在此模型中，您将使用 5 个适宜性条件：

借助 ArcGIS Pro 适宜性建模器，您将执行以下操作：

创建适宜性模型总共有四个主要步骤：

到目前为止，您已了解有关哥斯达黎加对虾养殖的信息，并回顾了您将在适宜性模型中使用的条件，从而在尼科亚湾定位新的潜在养殖场。

现在，您将下载数据并设置工程。 然后，您将探索数据图层。

本教程中使用的数据托管在 ArcGIS Online 上。 您将下载一个 zip 文件夹，其中包含 ArcGIS Pro 工程以及完成教程所需的数据。

开始下载前，根据 Web 浏览器的不同，系统可能会提示您选择文件的位置。 大多数浏览器将默认下载到计算机的下载文件夹下。

如果您的计算机未显示文件扩展名 (.aprx)，则可以通过图标来识别该文件。

如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织帐户，请参阅软件访问权限选项。

该应用程序随即打开以显示 Gulf of Nicoya 地图。

该地图包含一个 LandCover 图层、一个表示该区域高程的 Hillshade 图层以及以深蓝色表示的海湾水体 (GulfWater)。 背景为 World Imagery 底图。

您可以看到还包含其他多个图层，所有这些图层都与您将在教程中执行的适宜性分析相关。 现在，您将查看这些图层。

已将所有源数据图层裁剪至研究区域的范围。

您将首先探索 LandCover 图层。

此图层包含不同类型的土地覆被类别。 有些类别在不同程度上比其他类别更适合对虾养殖。 “灌木/灌木丛”和“农业”最适合，其次为“荒地/最小化植被”、“草原”，“常绿林”中等适合，“红树林”、“城市”和“水体”最不适合。

请注意，海岸附近存在许多红树林（以深绿色表示）。 红树林是生长在沿海咸水或微咸水中的灌木或小乔木。 它耐盐，适应恶劣的沿海条件。 红树林可充当飓风的缓冲区，对于缓解气候变化的影响非常重要。 如前所述，哥斯达黎加政府希望保护红树林并将对虾养殖活动从红树林中转移出去。

土地覆被栅格通常源自多光谱影像，可以使用图像分类技术，根据其光谱特征来确定覆被类型。 有关此类分类工作流的示例，请参阅教程依据光谱影像计算不可渗透表面。

本教程中的其他图层也来自遥感数据，例如 GulfWater、NorthSouthSheltered 和 Hillshade。

需要咸水来填充对虾生长的池塘。 由于可以在海湾中找到咸水，因此您的适宜性模型需要确保新养殖场尽可能靠近海湾沿岸（同时仍需避开受保护的红树林）。 接下来，您需要熟悉道路网络。

对虾养殖户需要将他们的对虾运送到加工厂和市场进行销售和再分配。 因此，可以访问道路网络的站点是首选。

接下来，您将探索 Rivers 图层。

对虾养殖需要定期使用淡水冲洗池塘，因此靠近河流将非常理想。

最后，您将查看避风区域。

尼科亚湾盆地的气候由风型、温度和降雨量决定。 特别是，南北信风的影响很大，需要避开。 这意味着该地区的养虾场应位于避风的地区。

接下来，您将查看源自目前已探索的图层的距离栅格。

在您的适宜性模型中，由于将为不同的土地覆被类型分配不同的适宜性等级，因此可以直接使用土地覆被图层。 例如，“灌木/灌木丛”的适宜性非常高，而“红树林”的适宜性非常低。

但是，其他条件需要生成派生栅格图层。 例如，对于咸水条件，并非完全在海湾水域就合适，而不在海湾水域就不合适。 相反，适宜性的变化是渐进的。 位置越靠近海湾水域，则越合适。 位置越远离海湾水域，则越不合适。 这意味着位置的适宜性等级取决于其与海湾的距离。 要确定该距离值，需要派生一个距离栅格，用于标识每个位置距离海湾水域的距离。 同样，还需要针对道路、河流和避风条件派生距离栅格。 这些距离栅格将用于您的适宜性模型中。

本教程不侧重于数据的准备，因此为您生成了相应派生栅格。

从图例中可以看出，研究区域内的不同位置距离海湾可能为 0 到 14,344.8 米（或 14.344 公里）。 在地图上，验证低值（深蓝色）是否距离海湾较近，而较高的值（浅蓝色）是否距离海湾较远。

您还可以打开原始图层 Roads、Rivers 和 NorthSouthSheltered，以更好地了解原始图层和派生图层之间的相互关系。 例如，Dist_Roads 和 Roads。

例如，Dist_Roads 的距离范围为 0 到 4.7 千米，Dist_Rivers 的距离范围为 0 到约 22 千米。 稍后，您需要将这些值转换为通用等级，以将其组合到您的适宜性模型中。

如果您希望使用自己的数据生成此类距离栅格，请注意以下一些提示。 本教程中使用的 4 个距离图层是使用距离累积（空间分析）工具生成的。 例如，为了生成 Dist_Roads 栅格，该工具计算了从栅格中的每个像元到海湾水域的直线距离或欧氏距离，如 GulfWater 图层所示。

此外，令人感兴趣的只有海湾周围的土地，而非海湾本身。 因此，已将 ShoreLineMaskRaster 图层设置为分析掩码。 这意味着仅 ShoreLineMaskRaster 形状内的像元已接收距离值。 最后，针对所有的距离栅格使用相同的像元大小也非常重要，这有助于适宜性分析。

根据一些用户的要求，以下内容使用 Roads 图层作为示例提供了