根据经纬度获取气候因子 | Worldclim + ArcMap

工具准备

ArcGIS Desktop下载安装

软件的下载和安装自行解决，可参考文末提供的参考资料。

Worldclim数据下载

可以从Worldclim官方网站上查找到历史气候数据（2.1版本，2020年1月发行，记录了1970-2000期间的数据）、月度气候数据（1960-2018，分辨率最大只有2.5分）、未来气候数据（2021-2100，每20年一组）。
历史气候数据页面如下，一般常用分辨率30s（即约1 km²的栅格表示一个数据点）的Bioclimatic数据（约10G），下载后解压会得到19个以tif结尾的文件，每个文件表示不同的BIO因子。

Worldclim数据下载页面

样品信息文件准备

样品信息文件只需要样品名称、经度（longitude）、纬度（latidute）这三个，这里使用随机生成的经纬度数据作为示范，文件格式需要在excel中选择另存为Excel 97-2003工作簿类型。

示例数据

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")

气候因子获取

第一步：气候因子图层文件的导入

打开ArcMap，导入Worldclim数据。如图，以wc2.1_30s_bio_1.tif为例，导入后如有弹窗点击yes即可。

地理因子数据导入

地理因子数据导入后界面

第二步：导入采样点信息

样品信息文件

此时，样品点并不会在地图上显示，需要选中左边工具框中的数据后右键，选中Display XY Data，连续点击OK即可。

调出样品点

含采样点图层

第三步：生成新图层

按照图片指导操作导出带图层和样品信息的数据，右键Events，选择Data，再选中Export Data，弹出窗口按图示选择后，点击OK（再弹出点击Yes）。

导出带图层和样品信息的数据

弹出窗口

第四步：导出含有地理因子数据的样品信息

Geoprocessing→ArcToolbox调出ArcToolbox面板，然后选择Spatial Analyst Tools→Extraction→Sample进行采样。弹出窗口中①选择带有地理因子的图层文件wc2.1_30s_bio_1.tif，②为第三步中导出的数据，③为最终导出数据的地址和名称（文件一定要以.dbf结尾），然后点击OK即可，完成后右下角会弹出一个蓝色的窗口。

重采样并获得含有地理因子数据的样品信息

弹出窗口选择

将得到的.dbf文件拖入到excel或者WPS即可打开，数据如图（这里随机生成的几个数据有4个为海洋地区，数据缺乏，因此显示为-9999.正常数据不会有这个问题）。

根据经纬度获取的年均温数据

附：19个BIO文件对应的含义

BIO1 = Annual Mean Temperature 年平均气温（℃）
BIO2 = Mean Diurnal Range (Mean of monthly (max temp - min temp)) 平均气温日较差（℃）
BIO3 = Isothermality (BIO2/BIO7) (×100) 等温性
BIO4 = Temperature Seasonality (standard deviation ×100) 气温季节性变动系数
BIO5 = Max Temperature of Warmest Month 最热月份最高温度（℃）
BIO6 = Min Temperature of Coldest Month 最冷月份最低温度（℃）
BIO7 = Temperature Annual Range (BIO5-BIO6) 气温年较差（℃）
BIO8 = Mean Temperature of Wettest Quarter 最湿季度平均温度（℃）
BIO9 = Mean Temperature of Driest Quarter 最干季度平均温度（℃）
BIO10 = Mean Temperature of Warmest Quarter 最暖季度平均温度（℃）
BIO11 = Mean Temperature of Coldest Quarter 最冷季度平均温度（℃）
BIO12 = Annual Precipitation 年降水量（ｍｍ）
BIO13 = Precipitation of Wettest Month 最湿月份降水量（ｍｍ）
BIO14 = Precipitation of Driest Month 最干月份降水量（ｍｍ）
BIO15 = Precipitation Seasonality (Coefficient of Variation) 降水量季节性变化（ｍｍ）
BIO16 = Precipitation of Wettest Quarter 最干季度降水量（ｍｍ）
BIO17 = Precipitation of Driest Quarter 最湿季度降水量（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）

参考资料

Historical climate data
Worldclim——19个气候因子介绍 -
【论文：用经纬度在Arcmap提取19个气候数据】超详细过程
ArcGIS Desktop 10.5 安装教程（win10环境下）