1、遙感實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：遙感概論年級(jí)：實(shí)驗(yàn)日期：姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)： 實(shí)驗(yàn)名稱：土地變化信息提取實(shí)驗(yàn)序號(hào)：10成員人數(shù)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、了解常用提取土地變化信息的方法，掌握分類后比較方法提取土地利用變化信息。2、通過實(shí)習(xí)內(nèi)容掌握土地利用變化信息的基本流程（變化信息發(fā)現(xiàn)-變化 信息提取-變化信息類型表示）。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、已學(xué)過的監(jiān)督分類方法對(duì)兩時(shí)相影像進(jìn)行土地利用類型分類，提取土地利用變化信息2、完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)方法和步驟： （1） 觀察圖像，建立土地覆被分類體系，利用ERDAS AOI畫訓(xùn)練樣區(qū)；（2） 選擇適當(dāng)方法進(jìn)行監(jiān)督分類，及后處理，分別獲land1990land2006兩個(gè)時(shí)相的土地覆

2、被分類信息。(3) 對(duì)兩個(gè)時(shí)相的土地覆被分類結(jié)果進(jìn)行精度檢驗(yàn)，如果精度不合格，重新進(jìn)行分類，檢驗(yàn)，直到精度滿足為止。(4) 打開ERDAS中的圖像解譯（Interpreter）-GIS分析工具 - matrix，提取變化信息，導(dǎo)入到ARCGIS進(jìn)行專題制圖。 （5）計(jì)算土地覆被變化矩陣。實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果：（一） 分別對(duì)兩張圖像進(jìn)行監(jiān)督分類1.第一步：定義分類模板第一步：打開分類的圖像，南寧市1990年9月16日TM，目視判斷該遙感圖像中南寧市土地利用類型，確定土地利用分類體系為：耕地、灌草地、林地、水域、建設(shè)用地、裸地。第二步：打開模板編輯器并調(diào)整顯示字段點(diǎn)擊主菜單上的classifier打開

3、classification對(duì)話框,選擇signature editor。如圖1-1： 圖1-1第三步：獲取分類模板信息，點(diǎn)擊AOI，利用AOI-tools中的多邊形工具繪制某一地類的樣區(qū)。將畫好的耕地AOI添加到模板。signature editor-edit-add. 重復(fù)步驟第三步，在圖中采集多個(gè)耕地樣本。選擇所有耕地樣本模板，按merge按紐合并這組分類模板。合并后將模板取名為耕地。利用同樣的方法，依次做好其灌草地、林地、水域、建設(shè)用地、裸地土地覆蓋類型模板。如圖1-2：1990年圖像的分類信息模板： 圖1-22006年分類信息模板： 圖1-3 第四步：保存分類模板。 2.評(píng)價(jià)分類模板

4、 第一步：點(diǎn)signature editor -Evaluate-contingency，利用可能性矩陣方法評(píng)價(jià)分類模板精度。達(dá)到90以上即為精度滿足要求，否則重新選擇訓(xùn)練樣區(qū)，再次進(jìn)行精度評(píng)價(jià)，直到精度滿足。 1990年的模板評(píng)價(jià)結(jié)果：Classified Dataforest and water forest urban-forest and 99.83 0.00 1.14 1.66 water 0.00 100.00 0.00 0.00 forest 0.00 0.00 90.90 0.00 urban 0.00 0.00 0.00 98.34 bare land 0.17 0.00 0

5、.00 0.00 formland 0.00 0.00 8.96 0.00Column Total 604 638 703 602Reference Data-Classified Data bare land formland Row Total-forest and 0.00 0.00 621 water 0.00 0.00 638 forest 0.00 4.88 662 urban 0.00 0.00 592 bare land 100.00 0.00 612 formland 0.00 95.12 648Column Total 611 615 3773 - End of Error

6、 Matrix -2006年影像的模板評(píng)價(jià)結(jié)果：3 .執(zhí)行監(jiān)督分類打開Classifier-surpervise classification,選擇分類決策規(guī)則，進(jìn)行監(jiān)督分類。1990年的結(jié)果如圖1-4： 圖1-42006年的結(jié)果如圖1-5： 圖1-5（二） 分類后處理1. 去噪：去噪聲，interpreter-gis analysis，然后在彈出的窗口中選擇neighborhood,1990年結(jié)果如圖2-1： 圖2-12006年的結(jié)果如圖2-2： 圖2-22.分類重編碼分類重編碼主要是針對(duì)之前非監(jiān)督分類結(jié)果不理想的一種修正，可以將同種用地類型但屬于不同類別的類合并在一起，具體操作如下： 點(diǎn)擊

7、ERDAS圖標(biāo)面板工具條下的interpreter圖標(biāo) ，選擇 GIS Analysis /下的Recode命令，打開Recode對(duì)話框：1990年的結(jié)果如圖2-3：圖2-32006年的結(jié)果如圖2-4：圖2-4（三） 分類精度評(píng)價(jià)1. ERDAS 圖標(biāo)面板工具條：點(diǎn)擊Classifier 圖標(biāo)Classification菜單選擇Accuracy Assessment菜單項(xiàng)打開Accuracy Assessment對(duì)話框第二步：打開分類專題圖像 Accuracy Assessment 對(duì)話框菜單條：FileOpen 打開Classified Image對(duì)話框 在Classified Image對(duì)

8、話框中確定與視窗中對(duì)應(yīng)的分類專題圖像 OK（封閉Classified Image對(duì)話框） 返回Accuracy Assessment對(duì)話框。第三步：將原始圖像視窗與精度評(píng)估視窗相連接 Accuracy Assessment對(duì)話框：工具條：點(diǎn)擊Select Viewer圖標(biāo)（或菜單條：選擇View 菜單的Select Viewer） 將光標(biāo)在顯示有原始圖像的視窗中點(diǎn)擊一下 原始圖像視窗與精度評(píng)估視窗相連接 。第四步：在精度評(píng)價(jià)對(duì)話框中設(shè)置隨機(jī)點(diǎn)的色彩 Accuracy Assessment對(duì)話框： 菜單條View Change Colors菜單項(xiàng) 打開Change color面板在Points

9、with no Reference確定沒有真實(shí)參考值的點(diǎn)的顏色 在Points with Reference確定有真實(shí)參考值的點(diǎn)的顏色 OK（執(zhí)行參數(shù)設(shè)置） 返回Accuracy Assessment對(duì)話框 。 如圖3-1： 圖3-1第六步：產(chǎn)生隨機(jī)點(diǎn) 本步操縱將在分類圖像中產(chǎn)生一些隨機(jī)點(diǎn)，隨機(jī)點(diǎn)產(chǎn)生之后，需要用戶給出隨機(jī)點(diǎn)的實(shí)際種別。然后，隨機(jī)點(diǎn)的實(shí)際種別與在 分類圖像的種別將進(jìn)行比較。 Accuracy Assessment對(duì)話框： Edit Create/Add Random Points 打開Add Random Points對(duì)話框。在search Count中輸進(jìn)1024 在Numb

10、er of Points中輸進(jìn)20 在Distribution Parameters選擇Random單選框 OK（按照參數(shù)設(shè)置產(chǎn)主隨機(jī)點(diǎn)） 返回Accuracy Assessment對(duì)話框 可以看到在Accuracy Assessment對(duì)話框的數(shù)據(jù)表中出現(xiàn)了10個(gè)比較點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)都有點(diǎn)號(hào)、XY坐標(biāo)值、 Class、 Reference 等字段，其中點(diǎn)號(hào)、 XY坐標(biāo)值字段是有屬性值的。 說明：在Add Random Point對(duì)話框中， search Count是指確定隨機(jī)點(diǎn)過程中使用的最多分析像元數(shù)，當(dāng)然這個(gè)數(shù)目一般都比 Number of Point大很多，Number of Points設(shè)

11、為20說明是產(chǎn)生20個(gè)隨機(jī)點(diǎn)，假如是做一個(gè)正式的分類評(píng)價(jià)，必須產(chǎn)生20個(gè)以上的隨機(jī)點(diǎn)。選擇Random意味著將產(chǎn)主盡對(duì)隨機(jī)的點(diǎn)位，而不使用任何強(qiáng)制性規(guī)則。Equalized Random是指每個(gè)類將具有同等數(shù)目的比較點(diǎn)。stratified Random是指點(diǎn)數(shù)與種別涉及的像元數(shù)成比例，但選擇該復(fù)選框后可以確定一個(gè)最小點(diǎn)數(shù)（選擇Use Minimum Points）,以保證小種別也有足夠的分析點(diǎn)。如圖3-2： 圖3-2第六步：顯隨機(jī)點(diǎn)及其種別 Accuracy Assessment對(duì)話框： View. Show All(所有隨機(jī)點(diǎn)均以第五步年設(shè)置的顏色顯示在視窗中) EditShow Clas

12、s Values（各點(diǎn)的種別名出現(xiàn)在數(shù)據(jù)表的class字段中）如圖3-5： 第八步：輸進(jìn)參考點(diǎn)的實(shí)際種別值 Accuracy Assessment對(duì)話框： 在數(shù)據(jù)表的Reference字段輸進(jìn)各個(gè)隨機(jī)點(diǎn)的實(shí)際種別值（只不要輸進(jìn)參考點(diǎn)的實(shí)際分類值，它在視窗中的色彩就變?yōu)榈谖宀?設(shè)置的Point With Reference顏色得到1990年影像的分類精度評(píng)價(jià)是：APPA (K) STATISTICS-Overall Kappa Statistics = 0.7917Conditional Kappa for each Category.- Class Name Kappa - - unclass

13、 0.0000 water 1.0000 bare land 0.0000 formland 0.0000 forest 1.0000 urban 1.0000 forest and grass 0.6190 2006年的精度評(píng)價(jià)結(jié)果是：（四） 打開ERDAS中的圖像解譯（Interpreter）-GIS分析工具 - matrix，提取變化信息，導(dǎo)入到ARCGIS進(jìn)行專題制圖。第一步：打開ERDAS中的圖像解譯（Interpreter）-GIS分析工具 - matrix，提取變化信息，如圖4-1：圖4-1 得到的結(jié)果加入到Arcgis后如圖4-2所示： 圖4-2第二步：打開它的的屬性表，增加一

14、個(gè)字段change，表示變化土地覆被信息，觀察，明確變化的信息。如前一時(shí)相的編號(hào)為1，后一時(shí)相的編號(hào)為1，表示forest and grass no change; 前一時(shí)相的編號(hào)為1，后一時(shí)相的編號(hào)為2,表示forest and grass to forest; 仔細(xì)觀察，判斷變化的土地覆蓋信息屬性，如4-3所示。 圖4-3第三步：對(duì)土地覆被信息進(jìn)行專題制圖如圖4-4所示： 圖4-4（五） 計(jì)算土地覆被變化矩陣第一步：將1990年與2006年的土地分類利用圖導(dǎo)入到ARCGIS當(dāng)中，然后在分別將兩張圖像轉(zhuǎn)成矢量圖。如圖5-1所示：圖5-1如圖5-2所示為1990年的土地分類矢量圖：圖5-2轉(zhuǎn)好

15、之后，每幅圖的屬性表都要有一個(gè)表示土地利用類型的字段，并且要使用不同的名稱加以區(qū)分，分別修改兩張圖像的土地類型字段如1990class_name，2006class _name。土地利用類型名稱必須統(tǒng)一，并且完整，如都使用“water”、“urban”等。如圖5-2： 圖5-3第二步：數(shù)據(jù)融合在ArcMap里分別打開兩張圖的圖層，打開ArcToolbox，選擇Data Management Tools | Generalization | Dissolve工具。Input Feature選擇要融合的圖層，Output Feature Class選擇輸出結(jié)果存儲(chǔ)的位置及名稱，Dissolve F

16、ield(s)選擇土地利用類型字段（Type1990），然后勾選Creat multipart features選項(xiàng)，點(diǎn)擊OK完成。重復(fù)此過程，對(duì)另一時(shí)相數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。此步驟使相同利用類型的記錄融合為一個(gè)記錄，以提高后面步驟的計(jì)算速度，如圖5-3。圖5-4第三步：疊置分析在ArcMap中打開兩個(gè)時(shí)相融合后的數(shù)據(jù)，在ArcToolbox中選擇Analysis Tools | Overlay | Intersect工具，Input Features選擇兩個(gè)時(shí)相的圖層，Output Feature Class選擇疊加結(jié)果存儲(chǔ)的位置及名稱，其余選項(xiàng)可以忽略，單擊【OK】完如圖5-5所示: 結(jié)果如圖 圖

17、5-5結(jié)果如圖5-6所示：圖5-6第四步：計(jì)算面積并導(dǎo)出屬性表在ArcMap中打開疊加后的圖層數(shù)據(jù)，在該圖層上右鍵打開屬性表，選擇Option |Add field 新建一個(gè)字段，命名為NewArea。在Editer工具條中選擇Editer | Start Editing，然后在屬性表中NewArea字段上單擊右鍵選擇Calculate Geometry ，在打開的Calculate Geometry對(duì)話框中，Property選擇Area，Units選擇要使用的面積單位，單擊【OK】完成圖斑面積計(jì)算。如圖5-7： 圖5-7依次選擇Editer | Save Edits / End Editing保存和退出編輯狀態(tài)。在屬性表中選擇Option | Export 將屬性