從遙感影像到土地利用轉移矩陣

從遙感影像到土地利用轉移矩陣

 

基本思路：下載數據，解壓數據，加載數據，裁剪數據，波段合成，影像分類（監督分類），土地轉移矩陣計算。

（一）數據預處理

1、從地理空間數據雲找到某地雲量少，效果好的數據（或進行去雲處理），下載LandSat8影像數據如下：

 

 

圖1.1 數據壓縮包

2、加載數據如下

 

 

圖1.2 單波段遙感影像

 

這里需要加載的波段較多，可以使用目錄中的【切換內容面板】，結合Shift鍵進行數據的批量加載。如下圖：

 

 

圖1.3 切換內容面板

3、裁剪並合成影像

（1）打開【窗口】中的【影像分析】。

（當然這個步驟也可以使用【按掩膜提取】工具完成。）

 

 

圖1.4 影像分析

（2）選擇裁剪范圍要素

 

 

圖1.5 選擇裁剪要素

（3）選中11個波段，進行【裁剪】

 

 

圖1.6 影像分析裁剪

（4）使用【波段合成】工具，參數中依次輸入波段1-波段11（按順序！）。

 

 

圖1.7 波段合成參數設置

（5）波段合成后，使用符號系統，將紅綠藍波段調整為4,3,2真彩色影像波段。

 

 

 

圖1.8 符號系統參數設置

 

 

 

圖1.9 波段合成結果圖

 

（二）監督分類

4、影像分類

（1）右鍵單擊空白處，打開【影像分類】工具條。

 

 

圖2.1 右鍵工具條

（2）使用【影像分類】的繪制多邊形工具，進行樣本選取。

 

 

圖2.2 繪制多邊形工具

（3）使用【訓練樣本管理器】，對選取的樣本進行合並等。

 

 

圖2.3 訓練樣本管理器工具

 

 

 

圖2.4 合並訓練樣本工具

 

 

圖2.5 合並結果

（4）樣本選取完成后，進行交互式監督分類。若效果不達要求，重新選取樣本，進行監督分類。

 

 

圖2.6 影像分類方法選取

 

 

 

圖2.7 2015年影像分類結果圖

（5）將監督分類后的數據進行導出

 

 

圖2.8 導出數據參數設置

 

（6）類似的方法步驟提取2021年土地利用情況。

 

 

圖2.9  2021年影像分類結果圖

 

5、分類結果處理

（1）柵格轉面

 

 

圖2.10 柵格轉面參數設置

 

 

 

圖2.11 柵格轉面結果

（2）使用【符號系統】進行可視化

 

 

圖2.12 符號系統參數設置

 

 

 

 

圖2.13 2015年符號化結果

可以使用導入符號系統的方法進行符號化。

 

 

圖2.14 導入符號系統參數設置

 

 

 

圖2.15 2021年符號化結果

 

（三）土地利用轉移矩陣計算

6、土地利用轉移矩陣計算

（1）相交

 

 

圖3.1 相交參數設置

（2）添加newArea字段用於計算面積。

 

 

 

圖3.2 添加字段參數設置

（3）計算面積。【計算幾何】【面積】

 

 

圖3.3 計算幾何參數設置

（4）添加landtype2015字段，用於標識土地利用類型。

 

 

圖3.4 添加字段參數設置

（5）使用【字段計算器】

代碼如下：

def getcode(a):
    if a==1:
        b="建設用地"
    elif a==2:
        b="林地"
    elif a==3:
        b="水體"
    elif a==4:
        b="農用地"
    else:
        b="裸地"
    return b

 

 

 

 

 

圖3.5 字段計算器參數設置

 

（6）導出數據，轉為excel表格。

 

 

圖3.6 導出數據參數設置

7、Excel 制表

（1）用excel進行土地利用轉移矩陣計算，插入數據透視表。

 

 

圖3.7 數據透視表工具

 

 

 

圖3.8 數據透視表參數設置

結果如下：

 

 

 

 

 

2015年 2021年	建設用地	林地	裸地	農用地	水體	總計
建設用地	216468000	34212600	47095200	87624000	668700	386068500
林地	83791800	284771700	19366200	37778400	0	425708100
裸地	56103300	21448800	34197300	26939700	0	138689100
農用地	224217900	54055800	78858000	323555400	811800	681498900
水體	1181700	246600	11700	1257300	2759400	5456700
總計	581762700	394735500	179528400	477154800	4239900	1637421300
單位：m²

 

 

2015年 2021年	建設用地	林地	裸地	農用地	水體	總計
建設用地	216.47	34.21	47.10	87.62	0.67	386.07
林地	83.79	284.77	19.37	37.78	0.00	425.71
裸地	56.10	21.45	34.20	26.94	0.00	138.69
農用地	224.22	54.06	78.86	323.56	0.81	681.50
水體	1.18	0.25	0.01	1.26	2.76	5.46
總計	581.76	394.74	179.53	477.15	4.24	1637.42
單位：km²

 

 

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