1. 需求
現(xiàn)在有某區(qū)域的高分影像和對(duì)應(yīng)范圍的土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)瑞侮，現(xiàn)在的耕地面積比二調(diào)大了很多奖亚，需要把沒(méi)有備案的土地清查出來(lái)。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是要找出哪些綠地是新增的或者由其他用地類型轉(zhuǎn)化而來(lái)的甜橱。
2.總體技術(shù)路線
（1）對(duì)影像采用遙感的分類方法進(jìn)行分類
在ArcGIS中采用監(jiān)督分類的方法寂诱，先對(duì)不同用地類型進(jìn)行采樣齿坷，然后對(duì)分類器進(jìn)行訓(xùn)練祈匙，最后對(duì)影像進(jìn)行分類确镊。也可以在Envi軟件中進(jìn)行分類捎废，經(jīng)測(cè)試ArcGIS中做綠地提取的效果也不錯(cuò)陨囊，同時(shí)為了在同一軟件中完成所有工作学辱，因此選擇在ArcGIS中進(jìn)行影像分類乃戈。
通過(guò)遙感方法進(jìn)行自動(dòng)分類的結(jié)果一般都會(huì)存在誤差脯宿，這種誤差和影像質(zhì)量话告、采樣樣本兼搏、分類方法都有很大關(guān)系。這屬于遙感專業(yè)范疇沙郭，本文就不詳細(xì)說(shuō)明了佛呻。
（2） 重分類
重分類的作用主要是進(jìn)行二值化，把重點(diǎn)關(guān)注的綠地值賦為1病线，其余用地類型的值賦為0吓著。
也可以跳過(guò)重分類鲤嫡，只要在轉(zhuǎn)成矢量之后，把所有綠地按屬性提取出來(lái)绑莺，再合并成一個(gè)圖層也可以暖眼。
（3）柵格轉(zhuǎn)矢量
為了對(duì)比分析，需要把重分類的結(jié)果轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù)紊撕。之后罢荡，把其中的綠地作為一個(gè)圖層單獨(dú)提取出來(lái)。
（4）綠地變化分析
變化分析分為兩種对扶，一種是分析綠地?cái)U(kuò)大的部分区赵；另一種是可以分析綠地減少的部分，也就是違法建筑占用掉的綠地浪南。
用現(xiàn)狀中的綠地擦除掉影像中提取出來(lái)的綠地笼才，就是擴(kuò)大的部分；反之络凿，用影像中的綠地擦除掉現(xiàn)狀中的綠地骡送，就是減少的部分。本次進(jìn)行前者分析即可絮记。
（5）分析綠地的變化性質(zhì)
將分析出來(lái)的擴(kuò)大的綠地和整體的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行相交分析摔踱，就可以得到擴(kuò)大的綠地是由哪些用地類型轉(zhuǎn)化而來(lái)的了。
3.具體實(shí)現(xiàn)
3.1 高分影像分類
3.1.1分類前預(yù)處理
由于拿到的影像格式是Grid格式怨愤，為了便于拷貝和操作派敷，先將影像輸出為tif格式。具體操作：
在ArcMap中打開12-2影像：
在影像上右鍵撰洗，選擇“Data——Export Data”：
指定輸出的文件夾路徑以及影像名稱即可篮愉。
3.1.2 分類采樣
在ArcMap中打開1221.tif，在ArcMap菜單上的空白處右鍵差导，勾選Image Classification工具條：
可以看到該工具條已經(jīng)添加出來(lái)：
由于分類前的采樣對(duì)分類結(jié)果影響比較大试躏，所以要針對(duì)影像進(jìn)行具體分析。
對(duì)于這幅影像我們?yōu)榱烁玫膮^(qū)分出綠地與其他地類设褐，對(duì)影像按照建筑用地颠蕴、水域、綠地這三類進(jìn)行分類助析，建筑物再按藍(lán)色屋頂裁替、白色屋頂、紅色屋頂貌笨，綠地按照深綠色弱判、亮綠色以及淺綠色進(jìn)行采樣。具體解譯標(biāo)識(shí)示例如下：
用地類型采樣分類示例
建筑用地藍(lán)色屋頂?
白色屋頂?
紅色屋頂?
綠地深色綠地?
亮色綠地?
淺色綠地?
水域水域?
確定好解譯標(biāo)識(shí)后锥惋，就開始進(jìn)行采樣昌腰。點(diǎn)擊Image Classification中的訓(xùn)練樣本管理器：
現(xiàn)在就可以開始采樣了开伏，點(diǎn)擊Image Classification中的繪制多邊形：
然后對(duì)著藍(lán)色屋頂?shù)慕ㄖ飬^(qū)域進(jìn)行繪制：
??? 繪制完后可以在訓(xùn)練樣本管理器中看到已經(jīng)采到的樣本≡馍蹋可以對(duì)樣本的Class Name進(jìn)行修改固灵，這里就改為buildingblue。然后可以繼續(xù)采一些藍(lán)色屋頂?shù)慕ㄖ铩?/p>
接著再采紅色屋頂劫流、白色屋頂?shù)臉颖荆?/p>
繼續(xù)重復(fù)以上步驟巫玻，完成水域和綠地的采樣。最后訓(xùn)練樣本管理器中的樣本顯示如下：
此時(shí)祠汇，可以相同類的樣本合并到一起仍秤，比如藍(lán)色屋頂?shù)暮喜橐活悾t色屋頂建筑合并為一類等等可很。
將樣本管理器中同類的樣本選中诗力，然后點(diǎn)擊“合并訓(xùn)練樣本”：
就把同類的樣本合并成一類了，全部合并完之后結(jié)果如下：
最后點(diǎn)擊訓(xùn)練樣本管理器中的保存我抠，將樣本數(shù)據(jù)保存到自定義的指定位置苇本。
保存結(jié)果可以是shapefile數(shù)據(jù)，也可以存到GDB當(dāng)中菜拓。我這里存成trainsample2.shp瓣窄。至此樣本數(shù)據(jù)就采集完成。
3.1.3定義最大似然發(fā)分類器
通過(guò)Train Maximum likelihood Classifier工具創(chuàng)建用于分類的分類器纳鼎。該工具位于“Spatial Anaylst Tools——Segmentation and Classification——Train Maximum likelihood Classifier”:
Input Raster：選擇要分類的影像數(shù)據(jù)1221.tif
Input Training Sample File: 選擇上一步的采樣結(jié)果：transample2.shp
最后指定訓(xùn)練器定義文件的輸出路徑及名稱康栈。
點(diǎn)擊OK，完成計(jì)算喷橙。
3.1.4影像分類
采用柵格分類工具對(duì)影像進(jìn)行分類：
Input Raster：要分類的影像
Input Classifier
Definition File：剛才上一步創(chuàng)建的分類器定義文件。
最后指定分類結(jié)果的存儲(chǔ)位置及名稱登舞。點(diǎn)擊OK開始分類贰逾。
分類結(jié)果如下：
??? 可以看到分出來(lái)的結(jié)果很破碎，需要對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行聚合菠秒，采用聚合工具進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：
其中Cell factor就是聚合的柵格單元大小疙剑，值必須大于1，如果太大践叠，分類結(jié)果就會(huì)比較粗略言缤，這個(gè)數(shù)據(jù)我測(cè)了兩次，感覺設(shè)成9比較合適禁灼。Aggregation technique就是聚合時(shí)選擇哪個(gè)值作為聚合之后的值管挟，這里選擇MEDIAN，就是排序之后位于中間的那個(gè)值弄捕。
至此僻孝，影像分類及后處理就完成了导帝，我們可以將其他用地類型顏色不顯示，只顯示分出來(lái)的綠地穿铆，看看結(jié)果是否滿意您单。
可以使用Effects工具條，對(duì)結(jié)果和原始影像使用“卷簾”工具進(jìn)行對(duì)比查看荞雏。分類結(jié)果整體比較滿意虐秦，綠地都分出來(lái)了。
3.1.5重分類
將分類結(jié)果二值化為0和1兩類凤优，也就是非綠地和綠地兩類悦陋。打開Reclassify工具：
Old values就是分類結(jié)果聚合后柵格數(shù)據(jù)的舊值，如果這里顯示的類別不全别洪，是因?yàn)轱@示的時(shí)候符號(hào)系統(tǒng)里沒(méi)有顯示全叨恨，在圖層上的符號(hào)系統(tǒng)設(shè)置里，把所有值的符號(hào)都顯示出來(lái)即可挖垛。
New Value就是要設(shè)置的新值痒钝。
這里要先清除舊值里哪些值對(duì)應(yīng)的是綠地，比如我這個(gè)結(jié)果中0痢毒、1送矩、2對(duì)應(yīng)的綠地，則把這幾個(gè)的新值改為1哪替，其余的改為0栋荸。要根據(jù)自己的結(jié)果進(jìn)行修改。
3.2 柵格轉(zhuǎn)矢量
采用Conversion Tools中的Raster to Polygon工具將柵格結(jié)果轉(zhuǎn)化為矢量數(shù)據(jù)凭舶。
??? 轉(zhuǎn)換完后在arcmap里把value值為1的綠地圖層提取出來(lái)晌块。打開轉(zhuǎn)換后的矢量圖層的屬性表：
在屬性表左上方點(diǎn)擊“表選項(xiàng)”按鈕：
選擇按屬性選擇（Select by Attribute）：
雙擊gridcode字段，該字段就自動(dòng)被填充到下面的框里帅霜，然后點(diǎn)擊等于號(hào)匆背，再點(diǎn)擊Get Unique Value，就可以獲取到該字段的所有值身冀。使得輸入框中的表達(dá)式為“gridcode=1”钝尸，然后點(diǎn)擊Apply。就把所有綠地選擇出來(lái)了搂根。關(guān)掉當(dāng)前這個(gè)選擇窗口珍促。可以看到選中的結(jié)果：
在用地圖層上右鍵剩愧，將選中的結(jié)果導(dǎo)出：
結(jié)果如下：
3.3 綠地變化分析
影像中提取出來(lái)的綠地中擦除掉現(xiàn)狀中的綠地猪叙，剩下的就是擴(kuò)大的綠地了。
由于現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中包含了綠地、建筑用地沐悦、水域用地等多種地類成洗，所以要先從現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中把所有綠地提取出來(lái)。在ArcMap中加載現(xiàn)狀數(shù)據(jù)藏否，加載的時(shí)候提示沒(méi)有坐標(biāo)系：
要先給現(xiàn)狀數(shù)據(jù)定義坐標(biāo)系瓶殃。選擇Data Management Tools中的Projection and Transformations——Define Projection：
點(diǎn)擊右側(cè)的按鈕，彈出坐標(biāo)系選擇窗口：
點(diǎn)擊Layers副签，列出的是當(dāng)前ArcMap中所有圖層的坐標(biāo)系遥椿，因?yàn)橐呀?jīng)打開了1221.tif，這個(gè)柵格圖層的坐標(biāo)系就是xian1980 29N坐標(biāo)系淆储，直接選擇這個(gè)坐標(biāo)系冠场，點(diǎn)擊OK，完成坐標(biāo)系定義本砰。
打開現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的屬性表碴裙，打開按屬性選擇窗口：
按照用地類型的屬性編碼，把屬于綠地類型的水澆地点额、林地舔株、果園等都選擇出來(lái)。輸入框中的內(nèi)容為："DLBM" IN( '012' , '021' , '031' , '032' , '033' , '043' )
點(diǎn)擊Apply还棱，關(guān)閉當(dāng)前窗口载慈，在現(xiàn)狀數(shù)據(jù)上右鍵，選擇Data——export data珍手。將現(xiàn)狀中的綠地?cái)?shù)據(jù)輸出：
?? 使用Analysis Tools——Overlay——Erase工具進(jìn)行綠地的變化分析：
Input Feature是被擦除的要素办铡，也就是從影像上提取出來(lái)的綠地?cái)?shù)據(jù)；
Erase Feature是用來(lái)擦除其他要素的數(shù)據(jù)琳要。也就是現(xiàn)狀中的綠地?cái)?shù)據(jù)寡具。
指定輸出和名稱之后，點(diǎn)擊OK運(yùn)行工具稚补。得到的結(jié)果為所有擴(kuò)大的綠地童叠。
3.4 變化性質(zhì)分析
用擴(kuò)大的綠地?cái)?shù)據(jù)與整體現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進(jìn)行相交分析，擴(kuò)大的綠地就有了原來(lái)用地性質(zhì)的屬性孔厉。使用Analysis Tools——Overlay——Intersect工具：
如果不關(guān)注建設(shè)用地、村莊帖努、水域中的綠地撰豺，可以通過(guò)Erase工具，利用這些用地?cái)?shù)據(jù)把擴(kuò)大的綠地中的數(shù)據(jù)擦除掉拼余。
