从遥感影像到土地利用转移矩阵

从遥感影像到土地利用转移矩阵

基本思路：下载数据，解压数据，加载数据，裁剪数据，波段合成，影像分类（监督分类），土地转移矩阵计算。

（一）数据预处理

1、从地理空间数据云找到某地云量少，效果好的数据（或进行去云处理），下载LandSat8影像数据如下：

 

 

图1.1 数据压缩包

2、加载数据如下

 

 

图1.2 单波段遥感影像

这里需要加载的波段较多，可以使用目录中的【切换内容面板】，结合Shift键进行数据的批量加载。如下图：

 

 

图1.3 切换内容面板

3、裁剪并合成影像

（1）打开【窗口】中的【影像分析】。

（当然这个步骤也可以使用【按掩膜提取】工具完成。）

 

 

图1.4 影像分析

（2）选择裁剪范围要素

 

 

图1.5 选择裁剪要素

（3）选中11个波段，进行【裁剪】

 

 

图1.6 影像分析裁剪

（4）使用【波段合成】工具，参数中依次输入波段1-波段11（按顺序！）。

 

 

图1.7 波段合成参数设置

（5）波段合成后，使用符号系统，将红绿蓝波段调整为4,3,2真彩色影像波段。

 

 

图1.8 符号系统参数设置

 

 

图1.9 波段合成结果图

（二）监督分类

4、影像分类

（1）右键单击空白处，打开【影像分类】工具条。

 

 

图2.1 右键工具条

（2）使用【影像分类】的绘制多边形工具，进行样本选取。

 

 

图2.2 绘制多边形工具

（3）使用【训练样本管理器】，对选取的样本进行合并等。

 

 

图2.3 训练样本管理器工具

 

 

图2.4 合并训练样本工具

 

 

图2.5 合并结果

（4）样本选取完成后，进行交互式监督分类。若效果不达要求，重新选取样本，进行监督分类。

 

 

图2.6 影像分类方法选取

 

 

图2.7 2015年影像分类结果图

（5）将监督分类后的数据进行导出

 

 

图2.8 导出数据参数设置

（6）类似的方法步骤提取2021年土地利用情况。

 

 

图2.9  2021年影像分类结果图

5、分类结果处理

（1）栅格转面

 

 

图2.10 栅格转面参数设置

 

 

图2.11 栅格转面结果

（2）使用【符号系统】进行可视化

 

 

图2.12 符号系统参数设置

 

 

 

图2.13 2015年符号化结果

可以使用导入符号系统的方法进行符号化。

 

 

图2.14 导入符号系统参数设置

 

 

图2.15 2021年符号化结果

（三）土地利用转移矩阵计算

6、土地利用转移矩阵计算

（1）相交

 

 

图3.1 相交参数设置

（2）添加newArea字段用于计算面积。

 

 

 

图3.2 添加字段参数设置

（3）计算面积。【计算几何】【面积】

 

 

图3.3 计算几何参数设置

（4）添加landtype2015字段，用于标识土地利用类型。

 

 

图3.4 添加字段参数设置

（5）使用【字段计算器】

代码如下：

def getcode(a):
    if a==1:
        b="建设用地"
    elif a==2:
        b="林地"
    elif a==3:
        b="水体"
    elif a==4:
        b="农用地"
    else:
        b="裸地"
    return b

 

 

图3.5 字段计算器参数设置

（6）导出数据，转为excel表格。

 

 

图3.6 导出数据参数设置

7、Excel 制表

（1）用excel进行土地利用转移矩阵计算，插入数据透视表。

 

 

图3.7 数据透视表工具

 

 

 

图3.8 数据透视表参数设置

结果如下：

 

 

 

2015年 2021年	建设用地	林地	裸地	农用地	水体	总计
建设用地	216468000	34212600	47095200	87624000	668700	386068500
林地	83791800	284771700	19366200	37778400	0	425708100
裸地	56103300	21448800	34197300	26939700	0	138689100
农用地	224217900	54055800	78858000	323555400	811800	681498900
水体	1181700	246600	11700	1257300	2759400	5456700
总计	581762700	394735500	179528400	477154800	4239900	1637421300
单位：m²

2015年 2021年	建设用地	林地	裸地	农用地	水体	总计
建设用地	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
农用地	224.22	54.06	78.86	323.56	0.81	681.50
水体	1.18	0.25	0.01	1.26	2.76	5.46
总计	581.76	394.74	179.53	477.15	4.24	1637.42
单位：km²

 

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