波段合成，去除黑边并提取土地利用数据（第七届GIS技能大赛解题）上

之前推过第八届全国大学生GIS技能大赛试题：更新土地利用.shp 数据，垃圾场选址… 第八届GIS技能大赛解题
这次呢，我们来做一做第七届全国大学生GIS技能大赛试题A（上午），因为这次的大赛其实有蛮多套试题，所以我们可能会多写一点类似的文章哦~~试题A告诉我们：土地利用每年都在发生变化，在统计一些大区域的土地利用情况时，我们可以使用遥感数据来进行粗略的估计。根据以下要求，研究2010年到2015年土地利用的变化情况。
首先我们看到题目要求：数据处理（100分）

1.对遥感影像进行预处理：波段合成，去除黑边，并提取出与2015年土地利用数据（class2015.tif）相同的影像区域。（15分）
2.使用最大似然法监督分类对影像分类，分为5种地物类别：林地，耕地，裸地，建筑物等不透水面，水（请使用提供的矢量数据“训练样本2010”作为训练样本）。（15分）
3.对分类后的结果的边界进行一定的平滑处理，并消除如下图所示像元个数小于5个像元的独立区域，用周围的像元值来代替。（15分）

4.使用GPS采集了一些点并生成了表格（点位置.txt），需要知道这些点对应于class2015.tif数据中的地物类别。（10分）
5.提取出2010年是林地/耕地，并且2015年变为建筑用地的区域。（10分）
6.计算2010年到2015年土地利用转移矩阵。（15分）
7.在地图上展现出2010年到2015年用地类型是如何变化的，制图并保存为jpg格式。（20分）

那么由于步骤较多，这次我们先完成前4个步骤，下一篇我们完成生于3个步骤。

首先给我们的数据有：（文末有练习数据下载链接）

1. lt51190382010144bjc00文件夹：2010年的影像数据存放在此文件夹中。
2. class2015.tif：2015年的土地利用结果数据。
3. 训练样本2010.shp：对2010年影像执行最大似然分类法所使用的训练样本数据。
4. 点位置.txt：GPS采集的点生成的表格。
   开始操作

01

首先我们把数据都丢进ArcGIS中查看，第一步，我们需要在ArcGIS中进行波段合成：

合成之后我们需要去除黑边，左下图是未去除黑边的影像图，ArcGIS中去除黑边有太多种方法了，观众老爷们可以自行百度~这里我们采取一种比较简便的——复制栅格：

得到去黑边的影像之后，我们只需要提取出和class2015相同的区域即可完成第一步了，想必这一步大家都已经再熟悉不过了——按掩膜提取：

02

我们需要使用最大似然法进行分类，分为5种地物类别：林地，耕地，裸地，建筑物等不透水面，水（请使用提供的矢量数据“训练样本2010”作为训练样本），那么既然已经提供给我们训练样本，那真是再简单不过了，由于最大似然法分类需要一个特征文件，这里的特征文件我们需要先创建，就在最大似然法分类工具的上面，在这里需要注意的是，我们的特征文件输入的栅格图像需要是B2010，也就是未按掩膜提取之前的栅格图像，因为我们的训练样本可观察到是覆盖原图像区域的：

然后我们执行最大似然法分类，将我们按掩膜提取后的C2010和得到的D特征文件丢进去，其他选择默认即可，得到class2010：

03

我们得到class2010之后，也可以将其的图例颜色选择和class2015相同，方便我们观察变化的区域，下一步我们需要对分类后的结果的边界进行一定的平滑处理，这里我们使用到的是栅格综合的边界清理工具：

然后消除集聚像元个数小于5个像元的独立区域，用周围的像元值来代替，这里我们采用众数滤波，并且在相邻要素那里选择8，替换阈值选择Majority，这样可以保证至少八分之五的连接像元必须具有相同值：

04

最后我们需要使用GPS点来指导对应class2015.tif数据中的地物类别，那么很明显我们首先需要进行XY转点，那么我们就需要先知道转出来的坐标系是什么，CGCS2000，还是BJ54，还是WGS84？那么我们就现需要查看class2015.tif的坐标系，观察到是WGS84：

因此，我们首先进行转点，然后我习惯导出为点shp文件：

很明显的，我们的点已经有了，那么class2015.tif我们也是有的，这一步其实非常简单，我们需要用到值提取到点工具！

然后我们打开得到的GPS点含义的属性表，最后一列不正是我们需要的吗？但是现在还只是数字，很简单，我们只需要新建一列字段，然后赋上对应的含义不就好啦？：

那这样最终前面4步我们就算做完啦，这完全是小编摸索的，如果错误请在评论区不吝指正！可能有的观众老爷最大的疑问就是：你每一步说的这么简单，你怎么知道这一步就要用这个工具？？？你这个工具你怎么就知道是在那个工具栏下面？

这里就需要告诉观众老爷们，请善用ArcGIS中的搜索工具哦_{有时候即使说你不知道要用哪个工具，但比如第三步中的平滑，虽然我不知道要用到边界清理工具，但是我只要搜索“平滑”二字，它同样会跳出来具有此功能的工具，然后我们只需要一个个查看就可以了，别看出来的工具多，有的是针对矢量的，有的是针对栅格的，然后有的针对线，有的针对面，其实最后往往只剩下1个或者2个工具，而那个工具也往往就是你的真命工具}~~~~~

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