土地利用每年都在發(fā)生變化，在統(tǒng)計一些大區(qū)域的土地利用情況時，我們可以使用遙感數(shù)據(jù)來進行粗略的估計。根據(jù)以下要求，研究2010年到2015年土地利用的變化情況。
一、數(shù)據(jù)說明
lt51190382010144bjc00文件夾：2010年的影像數(shù)據(jù)存放在此文件夾中。
class2015.tif：2015年的土地利用結果數(shù)據(jù)。
訓練樣本2010.shp：對2010年影像執(zhí)行最大似然分類法所使用的訓練樣本數(shù)據(jù)。
點位置.txt：GPS采集的點生成的表格。
二、數(shù)據(jù)處理要求
對遙感影像進行預處理：波段合成，去除黑邊，并提取出與2015年土地利用數(shù)據(jù)（class2015.tif）相同的影像區(qū)域。
使用最大似然法監(jiān)督分類對影像分類，分為5種地物類別：林地，耕地，裸地，建筑物等不透水面，水（請使用提供的矢量數(shù)據(jù)“訓練樣本2010”作為訓練樣本）。
對分類后的結果的邊界進行一定的平滑處理，并消除如下圖所示像元個數(shù)小于5個像元的獨立區(qū)域，用周圍的像元值來代替。
使用GPS采集了一些點并生成了表格（點位置.txt），需要知道這些點對應于class2015.tif數(shù)據(jù)中的地物類別。
提取出2010年是林地/耕地，并且2015年變?yōu)榻ㄖ玫氐膮^(qū)域。
計算2010年到2015年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。
在地圖上展現(xiàn)出2010年到2015年用地類型是如何變化的，制圖并保存為jpg格式。
三、具體操作
1.對遙感影像進行預處理：波段合成，去除黑邊，并提取出與2015年土地利用數(shù)據(jù)（class2015.tif）相同的影像區(qū)域。
解答：
打開【數(shù)據(jù)管理工具】|【柵格】|【柵格處理】|【波段合成】，將lt51190382010144bjc00文件夾中的7各波段全部加載進去，輸出文件名默認即可，結果圖層如下：
為了去除黑邊，我們打開【數(shù)據(jù)管理工具】|【柵格】|【柵格數(shù)據(jù)集】|【復制柵格】
“輸入柵格”選擇波段合成后的數(shù)據(jù)即可，在“忽略背景值”中輸入0，意思是在遙感圖像中像元值為0的都會被設置為無數(shù)據(jù)（這個針對的是遙感圖像的外圍區(qū)域，即黑邊，中間區(qū)域像元值為0的不會忽略的，這個大家不用擔心），在“無數(shù)據(jù)值”中也輸入0（這個針對的是遙感圖像的邊緣區(qū)域，就是黑邊和遙感圖像本體的交接處），輸出數(shù)據(jù)為“QHB”這樣輸出的圖像就會把黑邊（像元值為0的區(qū)域）去除，結果圖層如下所示：
最后使用【空間分析工具】|【提取】|【按掩膜提取】工具，將2010年的土地利用數(shù)據(jù)裁剪成和提供的2015年的數(shù)據(jù)一樣的范圍即可。
2.使用最大似然法監(jiān)督分類對影像分類，分為5種地物類別：林地，耕地，裸地，建筑物等不透水面，水（請使用提供的矢量數(shù)據(jù)“訓練樣本2010”作為訓練樣本）。
解答：
我們添加“影像分類”工具條，接著選擇“訓練樣本管理器”按鈕
，然后點擊“加載訓練樣本”按鈕
選擇文件夾里面的“訓練樣本2010”數(shù)據(jù)即可，最后我們點擊“創(chuàng)建特征文件”按鈕
將這些特征文件導出成.GSG格式。
然后我們點擊“影像分類”工具條下面的“最大擬然分類”方法，在打開的窗口中【輸入柵格波段】選中“QHB”，【輸入特征文件】為剛才導出的.GSG文件，其他參數(shù)默認即可，點擊確定得到如下圖所示的分類結果圖“FL”：
3.對分類后的結果的邊界進行一定的平滑處理，并消除如下圖所示像元個數(shù)小于5個像元的獨立區(qū)域，用周圍的像元值來代替。
解答：
打開【空間分析工具】|【柵格綜合】|【邊界清理】，將“FL”作為輸入要素，其他設置不要變，點擊確定即可，邊界清理工具主要用于清理區(qū)域間不規(guī)整的邊緣，通過擴展和收縮的方法在相對較大的范圍上清理邊界。接著打開【空間分析工具】|【柵格綜合】|【眾數(shù)濾波】，相關參數(shù)設置如下：
“要使用的相鄰要素數(shù)”選擇為：8（為什么不選擇4，因為題目要求了消除像元個數(shù)小于5個的區(qū)域，所以首先要判斷出相鄰要素要至少大于5個，所以我們選擇8），“替換閾值”設置為“MAJORITY”，而不選擇“HALF”，因為選擇為“HALF”的話，周邊相鄰4個（8的一半）像元就給你代替了，而選擇“MAJORITY”，周邊相鄰5個（8個的大多數(shù)）像元才給你代替了，題目要求的是5個?。。。?/p>
圖片
4.使用GPS采集了一些點并生成了表格（點位置.txt），需要知道這些點對應于class2015.tif數(shù)據(jù)中的地物類別。
解答：
我們右鍵“點位置.txt”文件選擇【添加X，Y坐標】，X值，Y值分別選擇“經(jīng)度”，“緯度”，坐標系選擇地理坐標系“WGS_1984”（和遙感圖像一樣的地理坐標系），點擊確定后在新生成點數(shù)據(jù)上右鍵導出數(shù)據(jù)，生成新數(shù)據(jù)“點位置”。接著我們使用【空間分析工具】|【提取】|【值提取至點】工具，“輸入點要素”選擇“點位置”，“輸入柵格”選擇“class2015”，點擊確定即可。我們打開結果屬性表，發(fā)現(xiàn)我們并不知道這個點落在什么地類上面，但是我們看到最后有一個字段全是1-5的數(shù)字，應該猜得到是對應2015年土地利用類型數(shù)據(jù)上面的地類編號，我們直接根據(jù)公共字段進行連接后新建文本類型字段“地類”，通過字段計算器將遙感地類數(shù)據(jù)中的地類名稱復制過來即可。
這時候我們打開點的屬性表就可以看到它落在的地類是什么了，如下圖所示：
5.提取出2010年是林地/耕地，并且2015年變?yōu)榻ㄖ玫氐膮^(qū)域。
6.計算2010年到2015年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣。
7.在地圖上展現(xiàn)出2010年到2015年用地類型是如何變化的，制圖并保存為jpg格式。
解答：
這三個一塊搞了哈，這個只要提取出來了土地利用轉(zhuǎn)移矩陣都好說了，一下解決了三個問題。（當然了，對于第5小問可以直接根據(jù)地類編碼提取出2010年中的林地和耕地地塊以及2015年的建筑用地，最后使用【空間分析工具】|【提取】|【按掩膜提取】工具將兩者重疊的區(qū)域選出來即可。）我們直接使用【轉(zhuǎn)換工具】|【從柵格轉(zhuǎn)出】|【柵格轉(zhuǎn)面】的批處理，將2010年和2015年的土地利用遙感圖像都轉(zhuǎn)換成矢量面，分別命名為“2010”和“2015”。我們打開“2010”的屬性表發(fā)現(xiàn)只有地類編號沒有地類名稱，而且該地類編號是和之前最大似然法監(jiān)督分類中的“訓練樣本管理器”是一一對應的，如下圖所示：
這怎么辦，我們先新建一個文本類型的字段“地類”用來存放地類名稱，右鍵代開字段計算器，直接根據(jù)對應地類編碼進行文本賦值,在代碼塊中輸入如下代碼：
我們右鍵【數(shù)據(jù)管理工具】|【制圖綜合】|【融合】選擇“批處理”，將“2010”，“2015”分別按照“地類”字段和“類型”字段進行融合，接著將融合后的兩個數(shù)據(jù)進行【相交】處理得到“XJ”，在結果圖層中新建單精度字段“area”后右鍵選擇“計算幾何”，單位選擇“平方千米”，即可得到各地類相互轉(zhuǎn)換的面積，但是這時候其他人可能看不懂這個轉(zhuǎn)移方向到底是誰轉(zhuǎn)向誰，我們接著新建一個文本字段“轉(zhuǎn)移方向”，右鍵字段計算器，輸入代碼如下圖所示：
這時候我們看屬性表就很清楚易懂了,最后我們打開【轉(zhuǎn)換工具】|【Excel】|【表轉(zhuǎn)Excel】，將“XJ”輸出為Excel后進行數(shù)據(jù)透視表的制作即可。
2010 - 2015年研究區(qū)土地利用類型面積轉(zhuǎn)移矩陣（單位：平方千米）
為了展現(xiàn)出2010年到2015年用地類型是如何變化的，我們打開“XJ”的符號系統(tǒng)，使用唯一值字段“轉(zhuǎn)移方向”，接著切換到布局界面，通過調(diào)整頁面大小，添加圖例、指北針、比例尺進行出圖設置，最后導出地圖格式為.JPG即可，如下圖所示：
成都途遠GIS是一家專業(yè)致力于無人機航空攝影測繪、航空數(shù)據(jù)處理、GIS地理信息系統(tǒng)研發(fā)、數(shù)字孿生城市制作、數(shù)字沙盤模型等業(yè)務的創(chuàng)新型科技公司，為您提供一站式地理信息服務。
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