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【ENVI实验课】02利用ENVI进行农业耕作用地变化监测

不许人间见白头 数读城事 2021-09-20
絮絮叨叨:

以下内容仅提供简单的操作指导及大致思路流程,学术大牛可以当段子看一看!!!



01软件与数据


软件:ArcGIS10.2 、ENVI5.3数据:(1)某城市的行政边界矢量文件(2)2003年数据(LT51190382003205BJC00)(3)2004年数据(LT51190382004208BJC00)
02主要内容
1、数据预处理:影像裁剪;
2、绘制农耕地边界,利用监督分类方法进行农业耕作用地的分类;3、用ENVI自带的动态监测工具提取农业耕作用地的变化信息。
03实验步骤
◐ 1. 影像裁剪

打开ENVI点击File->Open As-> Landsat-> GeoTIFF with Metadata在对话框中选择两景某城市landsat影像数据的MTL.txt文件和行政界线矢量文件。选择Toolbox->Regions of Interest->SubsetData from ROIs分别对两景图像进行裁剪。


◐ 2. 绘制农用地边界

在File→New→Vector Layer,在 Create New Vector Layer 面板中设置:图层名称:Mask;矢量类型:Polygon;源数据:QUAC15。在图像上沿着农业用地的边缘绘制多边形矢量作为掩膜文件。绘制好后单击右键选择Accept菜单。File→SaveAs,将绘制的 Mask 文件保存为外部Shapefile文件。

图1|绘制农用地边界



◐ 3. 监督分类

(1)选择Toolbox-> Classification->ClassificationWorkflow,输入栅格文件QUAC15;切换InputMask选项,选择绘制的农用地边界矢量文件作为掩膜,单击Next。

(2)选择Use Training Data进行监督分类,分为五类样本:绿植耕地、留茬耕地、休耕地/ 裸地、水体和居民用地。在 Algorithm选项中默认选择 Maximum Likelihood 方法。

(3)在 Cleanup 步骤中,设置 Smoothing 参数可以去除椒盐等噪声,设置Aggregation参数可以将小斑块合并到大块中。按照默认设置单击 Next 按钮。

(4)在输出结果(Export)步骤中,在 Export Files 面板,选择分类图像输出路径和文件名。同样的方法将另一幅时相影像进行分类得到分类结果。

图2|2003年农业耕作用地分类图


图3|2014年农业耕作用地分类图


◐ 

4. 农业耕作用地变化信息提取

(1)在 Toolbox 工具箱中,双击 Change Detection/Thematic Change Workflow 工具,在 File Selection 步骤中,分别为Time1 “2003wuxi_class.dat” 和Time2 “2004wuxi_class.dat”。选择 Input Mask 选项,在theThematic Change Mask 对话框中,选择 mask.shp文件作为掩膜文件,单击 Next 按钮。

(2)勾选OnlyInclude Areas That Have Changed选项,只获得变化的区域。

(3)在Cleanup步骤中,设置smoothing参数去除小斑块,单击Next按钮。

(4)将结果输出图像和统计报表,单击Finish按钮输出结果。

(5)在变化栅格图像结果的 Classes 图层上右键选择Hide All Classes 菜单,勾选:From‘绿植耕地’to ‘留茬耕地’和From‘绿植耕地’to ‘休耕地/裸地’。

(6)分别右键选择Class Statistics 统计,利用像元数*30*30即可计算出变化的面积。其中有134.7505平方千米的绿植耕地变为留茬耕地,有17.4402平方千米的绿植耕地变为休耕地/裸地。同样,有71.283平方千米由留茬耕地变为绿植耕地,有6.9399平方千米由休耕地/裸地到绿植耕地

图4|2003-2004年某农用地变化情况


Tips

1. 本次操练是对农用地变化情况进行研究,由于选择农用地区域时具有主观性,边界不准确以及监督分类时不能准确区分绿植耕地、留茬耕地和裸地导致结果的不准确。

2. 保证结果的精度需要有一定的先验知识,可以根据已有的土地利用类型判断出一个区域的农用地边界,再通过相关资料查询可以得到该时间的农用地类型,使分类结果更精确可信,就可以得到可信的农用地变化情况。


作者|不许人间见白头

排版|Moon

校阅|数读菌


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