geog 487 lesson : step4 by-‐-‐step activity · animation in your l4 folder (animation toolbar...

15
GEOG 487 Lesson 4: StepbyStep Activity; Author: Rachel Kornak, GISP. Updated 6/7/2017. Page 1 of 15 © 19992017 The Pennsylvania State University. GEOG 487 Lesson 4: StepbyStep Activity Part I: Visually Explore Trends In Part I, we will explore several tools and technique to make it easier to visually interpret patterns in your data using ArcGIS. These can be especially helpful when you have multiple datasets to compare. 1. Organize Your Map and Data a. Create a new map and save it in your L4 folder b. Set your Current Workspace and Scratch Workspace to your L4 folder (Geoprocessing > Environments…>Workspace). c. Add the study area boundary (Study_Site), Ottawa National Wildlife Refuge boundary (OttawaNWR), polygons of vegetation groups (60s_VegGrp, 70s_VegGrp, 00s_VegGrp), and polygons of invasive species classes (60s_Invasive, 70s_Invasive, and 00s_Invasive) from your L4 folder. d. Change the study site and refuge boundaries to hollow outlines. You don’t need to alter the symbology of the remaining layers since we will be doing this in Step 3. e. Check the projection of the data frame by right clicking on “Layers” in the Table of Contents > Layers > Properties > Coordinate System. It should say “NAD_1983_UTM_Zone_17N.” f. Add the Open Street Map layer. g. Save your map. 2. Review Contextual Information a. One of our main research questions is how vegetation within our study area changes over time in response to fluctuating water levels. We need to know what the water elevation was for our study area for each of our study years. Since the wetlands in our study area are hydraulically connected to Lake Erie, we know they will both have the same water elevation. b. The water levels in the table below are from the Lake Erie Hydrograph (graph of water level over time https://www.glerl.noaa.gov//data/dashboard/GLD_HTML5.html). Compare the water levels for each year and rank them as high, medium, or low. Year Water Level (m) High, Med, Low 1962 173.9 1973 174.9 2005 174.2

Upload: others

Post on 06-Oct-2020

9 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  1  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity  

Part  I:    Visually  Explore  Trends  

In  Part  I,  we  will  explore  several  tools  and  technique  to  make  it  easier  to  visually  interpret  patterns  in  your  data  using  ArcGIS.      These  can  be  especially  helpful  when  you  have  multiple  datasets  to  compare.  

1. Organize  Your  Map  and  Data    a. Create  a  new  map  and  save  it  in  your  L4  folder    b. Set  your  Current  Workspace  and  Scratch  Workspace  to  your  L4  folder  (Geoprocessing  >  

Environments…>Workspace).  c. Add  the  study  area  boundary  (Study_Site),  Ottawa  National  Wildlife  Refuge  boundary  

(OttawaNWR),  polygons  of  vegetation  groups  (60s_VegGrp,  70s_VegGrp,  00s_VegGrp),  and  polygons  of  invasive  species  classes  (60s_Invasive,  70s_Invasive,  and  00s_Invasive)  from  your  L4  folder.      

d. Change  the  study  site  and  refuge  boundaries  to  hollow  outlines.    You  don’t  need  to  alter  the  symbology  of  the  remaining  layers  since  we  will  be  doing  this  in  Step  3.  

e. Check  the  projection  of  the  data  frame  by  right  clicking  on  “Layers”  in  the  Table  of  Contents  >  Layers  >  Properties  >  Coordinate  System.    It  should  say  “NAD_1983_UTM_Zone_17N.”  

f. Add  the  Open  Street  Map  layer.      g. Save  your  map.      

 2. Review  Contextual  Information  

 a. One  of  our  main  research  questions  is  how  vegetation  within  our  study  area  changes  over  

time  in  response  to  fluctuating  water  levels.      We  need  to  know  what  the  water  elevation  was  for  our  study  area  for  each  of  our  study  years.    Since  the  wetlands  in  our  study  area  are  hydraulically  connected  to  Lake  Erie,  we  know  they  will  both  have  the  same  water  elevation.      

b. The  water  levels  in  the  table  below  are  from  the  Lake  Erie  Hydrograph  (graph  of  water  level  over  time  -­‐  https://www.glerl.noaa.gov//data/dashboard/GLD_HTML5.html).      Compare  the  water  levels  for  each  year  and  rank  them  as  high,  medium,  or  low.      

Year   Water  Level  (m)   High,  Med,  Low  1962   173.9      1973   174.9    2005   174.2    

 

   

Page 2: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  2  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 

 

 

Based  on  the  Lake  Erie  Hydrograph,  how  do  the  water  levels  for  1962,  1973,  and  2005  compare  to  the  long  term  averages  for  Lake  Erie?    Which  years  had  the  highest  and  lowest  water  levels  between  1920  and  the  present?    

 3. Set  Layer  Symbology  

 a. One  of  the  first  steps  to  understand  trends  in  your  data  is  to  simply  look  at  the  spatial  

patterns.    To  compare  time-­‐series  datasets,  you  want  to  make  sure  all  of  your  layers  have  the  same  symbology  settings.    If  not,  it  won’t  make  sense  to  visually  compare  them  because  changes  in  patterns  may  be  related  to  different  symbology  settings  instead  of  changes  in  your  actual  data.  

b. Layer  files  (.lyr)  are  a  way  to  save  symbology  settings  in  ArcGIS.    I’ve  already  created  layer  files  for  you  for  two  purposes,  first  to  save  you  time  and  second  to  demonstrate  some  of  the  tools  available  in  ArcGIS  to  make  your  life  easier.  

c. Right  click  on  the  “00s_VegGrp”  >  Properties  >  Symbology  >  Import.    Choose  “Import  symbology  definition  from  another  layer  in  the  map  or  from  a  layer  file.”    Browse  to  the  “00s_VegGrp.lyr”  file  in  your  L4  folder.    Make  sure  the  Value  Field  matches  as  shown  below.    Click  OK  to  apply  the  Symbology  and  then  OK  to  close  the  Properties  Dialog  Box.  

d. For  the  60s  and  70s  time  periods,  we  will  import  the  symbology  a  slightly  different  way.    Right  click  on  the  “70s_VegGrp”  >  Properties  >  Symbology  >  Import.    Choose  “Import  symbology  definition  from  another  layer  in  the  map  or  from  a  layer  file.”    Select  the  “00s_VegGrp”  file  from  the  drop  down  menu.    Click  OK,  OK,  and  OK  again.    Repeat  for  the  “60s_Veg_Grp”  file.    This  option  is  particularly  helpful  if  you  don’t  have  a  layer  file  to  start  with.    Using  this  method,  you  can  choose  your  symbology  settings  once  and  then  import  the  settings  to  all  remaining  datasets.    

Page 3: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  3  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

e. Use  the  “00s_Invasive.lyr”  layer  in  your  L4  folder  to  set  the  symbology  for  the  time  series  invasive  shapefiles.    Save  your  map.  

f. Turn  the  different  layers  on  and  off  to  explore  the  changes  over  time.  

 

 

One  of  the  challenges  of  looking  at  time  series  data  of  the  same  location  is  that  all  of  the  datasets  overlap  each  other.    It  is  very  difficult  to  see  all  of  the  datasets  at  the  same  time  if  you  have  them  all  in  the  same  data  frame,  especially  if  they  are  polygon  files.  

   

4. Create  Time  Series  Animation    a. Turning  layers  on  and  off  manually  is  not  really  the  best  technique  to  visualize  changes  over  

time,  especially  if  you  have  a  lot  of  datasets  or  if  you  want  to  repeat  the  task  many  times.    ArcMap  has  a  tool  that  allows  you  to  easily  set  up  animations  of  datasets  that  are  in  the  same  Group  Layer  within  the  Table  of  Contents.  

b. To  use  this  tool,  we  need  to  organize  our  data  into  different  group  layers  within  the  Table  of  Contents.    Hold  down  the  Ctrl  key  and  select  the  “60s_VegGrp,”  “70s_VegGrp,”  and  “00s_VegGrp.”    Right  click  >  Group.      

c. Name  the  group  “Vegetation  Groups.”    Repeat  for  the  invasive  species  shapefiles.    Name  the  group  “Invasive.”      

d. The  order  in  which  the  layers  appear  in  the  animation  we  are  going  to  create  is  based  on  the  order  the  layers  are  arranged  in  the  Table  of  Contents.    Arrange  the  layers  within  each  group  so  they  increase  in  time  from  top  to  bottom  like  the  example  below.    

 

   

Page 4: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  4  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 

 

 

In  this  lesson,  we  arranged  the  layers  within  each  group  chronologically.    You  could  also  arrange  them  in  a  different  order,  such  as  by  their  water  level  (low,  medium,  high)  to  visualize  how  the  vegetation  changes  correlates  with  water  level  changes.      

 e. We’ll  start  by  creating  an  animation  of  the  vegetation  groups  over  time.    Turn  the  “Invasive  

Group  Layer”  off  in  the  Table  of  Contents.  f. Add  the  Animation  Toolbar  to  your  map  (Customize  >  Toolbars  >  Animation).  g. Click  on  the  “Animation”  drop  down  list  on  the  Animation  Toolbar  >  Create  Group  

Animation.      h. Use  the  settings  shown  below  and  click  OK  to  create  the  animation.  

 

 

   

Page 5: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  5  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

i. Click  on  the  “Open  Animation  Controls”  icon  on  the  Animation  Toolbar.    On  the  menu  that  appears,  click  the  play  button  to  preview  your  animation.      Note:  Make  sure  you  can  see  the  entire  study  area  when  you  view  your  animation.  

   

     

 

Make  sure  you  have  the  correct  answer  before  moving  on  to  the  next  step.    

When  you  preview  your  animation,  you  should  see  one  layer  turned  on  at  a  time  beginning  with  the  VegGrp_60s  and  ending  with  the  VegGrp_00s.        

Another  way  to  check  your  animation  is  to  look  at  the  “Time  View”  settings  by  going  to  Animation  Toolbar  >  Animation  Manager  >  Time  View.  You  may  need  to  adjust  the  size  of  the  popup  window  to  see  all  3  of  the  files.    

 If  your  data  does  not  match  the  example  below,  go  back  and  redo  the  previous  step.    You’ll  need  to  clear  the  animation  first  by  going  to  Animation  Toolbar  >  Clear  Animation.  

     

 

   

Page 6: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  6  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

j. If  you  are  happy  with  the  results,  save  the  animation  in  your  L4  folder  (Animation  Toolbar  >  Animation  Drop  Down  List  >  Save  Animation  File.)  

k. Now  we’ll  create  an  animation  of  the  invasive  species  data  over  time  using  the  Invasive  Group  Layer.      Make  sure  you  uncheck  the  “Vegetation  Group  Layer”  and  check  the  “Invasive  Group  Layer”  in  the  Table  of  Contents.    

l. Repeat  steps  g  and  h.    Use  the  Base  Name  and  Group  Layer  settings  shown  below:  

 m. Preview  your  animation.    Once  you  are  satisfied  with  it,  save  it  in  your  L4  folder.    Go  to  the  

Animation  Toolbar,  Animation  drop  down  menu  >  Save  Animation  File.  

 

 

If  you  want  to  be  able  to  view  your  animation  outside  of  ArcGIS,  you  can  export  your  animation  to  a  video  file  using  the  tool  on  the  Animation  Toolbar.    You  can  also  make  your  animations  more  sophisticated  by  exploring  the  available  animation  tools  and  options  within  ArcMap.    For  example,  you  can  add  looping,  string  multiple  animations  together,  add  time  series  labels,  and  add  graphs  that  update  over  time  along  with  your  animation.    You  can  find  more  information,  such  as  help  articles,  sample  animations,  and  tips  in  the  Esri  help  topics  stored  with  your  software  under  “Help  >  ArcGIS  Desktop  Help  >  Desktop  >  Mapping    >  Animation.”    

 

   

Page 7: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  7  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

5. Create  a  Map  Layout  with  Multiple  Data  Frames  

Animations  are  great  for  emailing  to  a  client  or  adding  to  a  presentation.    However,  if  you  want  to  print  your  maps,  you  need  to  create  a  map  layout.    We  are  going  to  create  a  map  layout  with  multiple  data  frames  to  make  it  easier  to  compare  our  data  over  time.    When  working  with  multiple  data  frames  that  show  similar  information,  it  is  easier  to  set  the  symbology,  extent,  and  scale  in  one  data  frame,  then  make  copies  of  the  data  frame,  instead  of  setting  up  each  data  frame  separately.      

The  final  map  layout  should  include  all  of  the  following  elements:  

• 7  data  frames  o The  six  main  data  frames  should  show  the  study  area  boundary,  the  Ottawa  

National  Wildlife  Boundary,  and  the  Open  Street  Map  layer.  § 3  of  these  data  frames  should  show  the  vegetation  group  data,  one  for  

each  time  period  (60s,  70s,  00s),  each  with  its  own  title.  § 3  of  these  data  frames  should  show  the  invasive  species  data,  one  for  

each  time  period  (60s,  70s,  00s),  each  with  its  own  title.  o 1  data  frames  should  contain  a  locator  map  (see  instructions  below).    This  

should  be  at  a  scale  to  show  the  study  area  in  relation  to  the  state  of  Ohio.    It  should  include  the  Open  Street  Map  layer  and  the  location  of  the  study  area.  

• Legend  (do  not  use  default  layer  names  with  “_”  or  abbreviations)  • Water  level  during  each  time  period  (m)  • Scale  (with  units  of  km  or  miles)  • North  Arrow  • Source  Information    

a. Switch  to  the  layout  view.    Switch  off  the  Open  Street  Map  Basemap  for  now,  as  it  will  increase  the  loading  time  while  you  are  setting  up  your  layout.  

b. Set  up  page  layout.  File  >  Page  and  Print  Setup.      Uncheck  the  box  under  the  “Map  Page  Size”  that  says  “Use  Printer  Paper  Settings.”    Choose  a  page  size  of  “Tabloid”  (or  other  11x  17  inch  equivalent)  and  Portrait  Orientation.    Click  OK.      

c. Resize  the  data  frame  to  be  approximately  5  inches  wide  by  4  inches  tall.    You  may  want  to  right  click  on  Layers  in  the  Table  of  Contents  >  Properties  >  Size  and  Position  and  adjust  the  size  there.    

d. To  adjust  your  scale  and  extent,  right  click  on  “Study_Site”  in  the  Table  of  Contents  >  Zoom  to  Layer.  

e. Select  the  data  frame  in  your  layout,  Right  Click  >  Copy,  Right  Click  >  Paste.      Repeat  so  you  have  7  data  frames  in  your  layout.      

f. Resize  one  of  the  data  frames  to  be  3  inches  by  2  inches.    This  will  become  the  locator  map.  g. Next  we’ll  organize  the  data  frames.    We’ll  start  by  setting  up  snapping  to  make  it  easier  to  

format  your  layout.      h. Right  click  in  the  white  space  outside  of  your  data  frame  >  Grids  to  display  the  grid  on  your  

layout.    Click  on  the  “Snap  to  Grid”  while  in  this  dialog  box.  

Page 8: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  8  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 i. Drag  the  data  frames  so  they  look  like  the  example  on  the  following  page.    The  locator  map  

should  fit  in  the  area  that  says  “Insert  legend  and  other  map  elements  here”  in  the  graphic  below.  

   

Page 9: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  9  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 j. Notice  one  of  your  data  frames  has  a  dashed  line  border.    This  means  it  is  the  active  data  

frame.    The  title  of  the  active  data  frame  will  also  appear  bold  in  the  Table  of  Contents.    You  can  change  which  data  frame  is  active  by  either  selecting  it  in  the  layout  or  right  clicking  on  its  name  in  the  Table  of  Contents  >  Activate.    Notice  that  all  of  the  data  frames  are  named  “Layers.”    Next  we’ll  rename  each  data  frame  so  we  can  tell  which  data  frame  belongs  to  which  table  of  contents  entry.    It  may  help  to  click  the  minus  sign  next  to  the  titles  in  the  Table  of  Contents  to  hide  the  contents.      

 k. In  the  map  layout,  right  click  on  the  data  frame  in  the  top  left  >  Properties  >  General.    Type  

“1962  Veg  Groups”  in  the  “Name”  and  Click  OK.    Notice  the  data  frame  name  also  updates  in  the  Table  of  Contents.    Rename  the  remaining  data  frames  as  shown  in  the  graphic  from  step  g  above.    Name  the  smallest  data  frame  “Locator  Map.”  

l. Remove  the  datasets  that  do  not  belong  in  each  of  the  data  frames.    For  example,  in  the  “1962  Veg  Group”  remove  the  70s  and  00s  VegGrp  and  all  the  invasive  shapefiles.    

m. Add  a  legend,  scale  bar,  north  arrow  (you  only  need  one  of  each  since  all  of  the  data  frames  have  the  same  symbology  and  scale),  titles  for  each  data  frame,  and  source  information.          

n. ArcGIS  only  allows  you  to  add  layers  from  the  active  data  frame  in  a  particular  legend.    You  will  need  to  create  two  different  legends  and  arrange  them  side  by  side  (one  with  the  vegetation  groups  and  one  with  the  invasive  species  types).    Do  not  include  an  entry  for  the  base  map  in  either  legend.    

o. Turn  back  on  the  base  maps  in  all  of  the  data  frames  and  save  your  map.        

 

 Adding  neatlines  to  your  map  layouts  helps  to  visually  group  elements  together.    This  is  helpful  when  your  map  has  a  lot  of  information.    To  add  a  neatline  around  multiple  data  frames,  hold  down  the  Ctrl  key  and  select  the  data  frames  in  your  layout  you  want  to  group  together.    For  example,  you  could  group  the  data  frames  by  topic  (Vegetation  Groups)  or  by  time  period.    Go  to  Insert  >  Neatline.    You  can  select  the  symbology  settings  of  the  neatline  in  this  menu.    

   

Page 10: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  10  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 6. Visually  Interpret  Trends  Using  Maps  

 a. Use  the  map  layout  you  created  in  Step  5  to  try  to  answer  the  following  questions.    We  will  

repeat  this  exercise  in  Part  II  using  statistical  techniques  instead  of  visual  techniques.  • How  has  the  amount  and  location  of  emergent  vegetation  changed  over  time?    For  

example,  has  it  increased  or  decreased?  • How  has  the  amount  and  location  of  invasive  species  changed  over  time?  • How  has  the  quality  of  habitat  changed  over  time?      • How  has  the  amount  of  emergent  vegetation  changed  in  response  to  water  level  

fluctuations?    

Part  II:    Statistically  Explore  Trends  

Visually  exploring  your  data  is  a  good  way  to  start  interpreting  your  results.    However,  it  is  difficult  to  determine  the  magnitude  of  change  just  by  looking  at  a  map.    Calculating  statistics  allows  you  to  have  actual  numbers  to  work  with,  allowing  you  to  say  that  “variable  x  increased  by  12%”  instead  of  “variable  x  increased.”      

 

 

It  is  very  easy  to  make  mistakes  while  calculating  statistics,  such  as  typos,  choosing  incorrect  input  layers,  or  using  incorrect  order  of  operations.    To  avoid  possible  errors,  you  should  first  visually  explore  your  data  so  you  have  an  idea  of  the  trends  that  exist  in  the  data.    After  calculating  statistics,  you  can  compare  your  results  to  your  visual  interpretation  to  make  sure  your  statistical  results  seem  reasonable.  

 

   

 

1. Calculate  Area  Statistics      a. Use  the  attribute  tables  of  the  vegetation  groups  and  invasive  species  data  to  fill  in  the  table  

below.    You  will  use  this  table  to  answer  some  of  the  Lesson  4  Quiz  questions.    

Study  Year  

Water  Level  (High,  

Med,  Low)

Area  Open  Water    (sq  m)  

Area  Emergent  Vegetation    

(sq  m)  

Area  Invasive  Species    (sq  m)  

Area  Controlled  Invasive  Species    (sq  m)  

1962          1973          2005          

 

   

Page 11: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  11  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 

 

Which  year  has  the  most  emergent  vegetation?    Which  year  has  the  most  open  water?    Did  you  find  it  difficult  to  compare  such  complex  numbers  (lots  of  digits  and  decimal  places)?    

 b. Another  technique  to  compare  multiple  datasets  is  to  use  percent  total  area  values  instead  

of  actual  areas.    It  is  important  that  all  of  the  datasets  you  want  to  compare  have  the  same  area  to  use  this  technique,  which  is  why  we  had  to  union  and  clip  our  starting  data  with  the  Study  Area  Boundary  in  Lesson  3.  

c. Add  a  new  short  integer  field  with  a  precision  of  0  to  the  60s_VegGrp  named  “pct_tot.”    In  this  case,  we  are  using  an  integer  data  type  since  we  are  not  concerned  with  decimal  places.  

d. Calculate  the  percent  total  of  each  vegetation  group  using  the  field  calculator.    (Percent  Total  Area  =  Area  of  Each  VegGroup/Area  of  All  VegGroups  *  100).    Hint:  You  can  use  the  Statistics  Tool  to  easily  find  the  combined  area  of  all  VegGroups.    The  graphics  below  shows  the  area  value  from  the  60s_Veg_Group  file.    There  may  be  slight  difference  in  the  total  area  values  between  the  different  layers.  

 

   

Page 12: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  12  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

e. Repeat  for  all  of  the  remaining  vegetation  and  invasive  shapefiles.  f. Fill  in  the  table  below  based  on  your  results.    You  will  use  this  table  to  answer  some  of  the  

Lesson  4  Quiz  questions.    

Study  Year  

Water  Level  (High,  Med,  

Low)

%  Tot.  Area  Open  Water  

%  Tot.  Area  Emergent  Vegetation  

%  Tot.  Area  Invasive  

%  Tot.  Area  Controlled  Invasive  

1962          1973          2005          

 

 

 

Which  year  has  the  most  invasive  species?    Which  year  has  the  least  open  water?    How  does  this  correlate  with  water  levels?    Which  files  have  the  most  missing  data?    After  comparing  several  datasets  using  calculated  areas  and  percent  total  areas,  which  technique  do  you  find  is  easier  to  detect  trends  between  multiple  datasets?    

 2. Create  Graphs  from  Attribute  Tables  

 a. You  can  combine  statistical  techniques  with  visual  techniques  by  creating  graphs  from  your  

attribute  tables.    There  are  many  different  types  of  graphs  to  choose  from.    In  this  lesson,  we  will  look  at  two  options:  pie  charts  and  vertical  bar  charts.  

b. First,  we’ll  use  the  vertical  bar  type.    Open  the  attribute  table  of  “60s_VegGrp”  >  Click  on  the  drop  down  menu  in  the  upper  left  corner  >  Create  Graph.    A  wizard  will  open  that  guides  you  through  the  graph  creation  process.    Use  the  settings  below:  

i. Graph  Type:  Vertical  Bar  ii. Layer/Table:  60s_Veg_Grp  iii. Value  field:  SUM_sqm  iv. X  field  (optional):  VegGrp  v. X  label  field:  VegGrp  vi. Uncheck  the  box  “Add  to  legend”  vii. Color:  Match  with  Layer  

c. Click  Next,  give  the  graph  a  meaningful  title  in  the  “General  graph  properties”  section  and  meaningful  axes  labels  in  the  “Axis  properties”  section.    Note:  Do  not  use  the  default  names,  which  have  “_”  and  abbreviations  that  may  be  confusing  to  your  target  audience.  

d. Accept  the  defaults  for  the  remaining  options  and  click  Finish.    You  may  need  to  resize  it  to  view  all  of  the  labels.  

Page 13: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  13  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 e. Look  at  the  output  graph.    Is  it  easy  to  tell  how  the  amount  of  vegetation  within  each  group  

compares  to  other  groups?    Notice  how  the  y  axis  defaults  to  the  highest  value  in  your  dataset.    If  you  wanted  to  compare  graphs  from  multiple  datasets,  you  would  need  to  make  sure  that  all  of  the  graphs  have  the  same  minimum  and  maximum  values  on  the  y  axis.  

f. Right  click  on  the  graph  and  explore  the  available  options.      The  menu  to  manually  adjust  the  axes  is  on  the  Advanced  Properties  >  Chart  >  Axis  >  Scales.  

g. Notice  that  you  can  add  the  graph  directly  to  your  layout.    We  are  not  going  to  do  this  in  this  lesson,  but  you  could  see  how  this  may  be  valuable  for  other  projects,  especially  if  you  combined  it  with  the  available  animation  tools.      

   

   

SAMPLE  GRAPH  

Page 14: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  14  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

h. Now  let’s  use  the  pie  chart  type.    Open  the  attribute  table  of  “60s_VegGrp”again  >  Drop  Down  Menu  >  Create  Graph.    A  wizard  will  open  that  guides  you  through  the  graph  creation  process.    Use  the  settings  below:  

i. Graph  Type:  Pie      ii. Layer/Table:  60s_Veg_Grp  iii. Value  field:  SUM_sqm  iv. Sort  field:  VegGrp  v. Label  field:  VegGrp  vi. Uncheck  the  box  “Add  to  legend”  vii. Color:  Match  with  Layer  

i. Click  Next,  give  the  graph  a  meaningful  title,  accept  the  defaults  for  the  remaining  options  and  click  Finish.  

j. Look  at  the  output  graph.    With  a  pie  chart,  you  don’t  have  to  worry  about  the  minimum  and  maximum  values  on  the  y-­‐axis  to  compare  multiple  datasets.    However,  you  need  to  make  sure  all  of  the  datasets  have  the  same  total  area.      

 

 

Which  graph  type  do  you  think  best  demonstrates  the  trends  in  our  data,  vertical  bars  or  pie  charts?    Why?  

 

 3. Interpret  Trends  Using  Statistics  and  Graphs  

 a. Use  the  statistics  and  graphs  you  calculated  to  answer  the  following  questions  again.    

Compare  them  to  your  answers  from  step  6  of  Part  I.  • How  has  the  amount  and  location  of  emergent  vegetation  changed  over  time?  • How  has  the  amount  and  location  of  invasive  species  changed  over  time?  • How  has  the  quality  of  habitat  changed  over  time?      • How  has  the  amount  of  emergent  vegetation  changed  in  response  to  water  level  

fluctuations?  

 

 After  experimenting  with  both  visual  and  statistical  techniques  to  determine  trends  in  your  data,  can  you  think  of  any  scenarios  in  which  one  is  preferable  over  the  over?    

 

That’s  it  for  the  required  portion  of  the  Lesson  4  Step-­‐by-­‐Step  Activity.    Please  consult  the  Lesson  Checklist  for  instructions  on  what  to  do  next.  

   

Page 15: GEOG 487 Lesson : Step4 by-‐-‐Step Activity · animation in your L4 folder (Animation Toolbar > Animation Drop Down List > Save Animation File.) k. Now we’ll create an animation

GEOG  487  Lesson  4:  Step-­‐by-­‐Step  Activity;  Author:  Rachel  Kornak,  GISP.  Updated  6/7/2017.    Page  15  of  15  ©  1999-­‐2017  The  Pennsylvania  State  University.  

 

 

Try  one  or  more  of  the  optional  activities  listed  below.          

• In  Lesson  1,  we  briefly  explored  Operations  Dashboard,  an  app  from  Esri  that  you  can  use  to  you  create  dashboards  with  interactive  maps,  charts  and  statistics  and  share  them  in  ArcGIS  Online.    Review  the  documentation  at  doc.arcgis.com/en/operations-­‐dashboard/  (you  may  need  to  type  this  manually  in  your  browser)  and  consider  how  you  could  use  this  tool  to  replace  the  static  map  layout  we  created  in  this  lesson.      

• In  Lesson  4,  we  created  graphs  using  the  “vertical  bar”  and  “pie  chart”  graph  types.    Experiment  with  the  other  available  graph  types.    Is  there  a  particular  type  that  makes  the  data  trends  jump  out  at  you  more  than  others?      

• Use  the  xx_Species  shapefiles  from  your  L4  folder  to  answer  the  question,  “Has  the  dominant  invasive  species  changed  over  time?”  Hint:  Look  at  the  Veg_Type  and  Invasive  fields.  

Note:  Try  This  Activities  are  voluntary  and  are  not  graded,  though  I  encourage  you  to  complete  the  activity  and  share  comments  about  your  experience  on  Piazza  in  the  “lesson4”  folder  using  the  tag  “#Try_This.”