1、地图制图综合实习报告一、实习的目的 地图学学科体系是地理信息系统的主要分支,地图是地理信息的主要资料和数据来源,对于地理信息系统专业的学生来说,地图制图是必须掌握的基本技能,是相关行业的基础和关键。地图制图综合实习的主要目的是锻炼学生收集资料,利用地图制图的手段,完成专题地图、普通地图的制作,以便应用于实践。二、实习材料 ArcGIS软件、遥感数字图像处理软件和相关基础数据:12000 年 6 月 LandSat 7 多光谱数据(空间分辨率:30m)2.2016 年 6 月高分 1 号卫星全色(空间分辨率:2m)和多光谱数据(空间分辨率:8m)3.永寿县土地利用类型图(ArcGIS .shp格
2、式矢量文件)4.永寿县土壤类型图和地貌类型图(ArcGIS .shp格式矢量文件)5.永寿县1:5万数字等高线图(ArcGIS .shp格式矢量文件)6.土壤肥力普查样点数据(ArcGIS .shp格式矢量文件)7.永寿县行政区划图(Tiff格式图片文件)。三、实习内容 3.1遥感制图(一)实习目的: 1.得到永寿县的两期土地用类型图(分类不限,最好相同且为二级类)2.根据两期影像分类后的图中的居民地得到永寿县城的城市扩展图(二)实习内容:1.通过老师所给的矢量文件得到永寿县界图的shp文件。2.空间校正2000和2016年的图(通过将图片导入arcgis中按照老师所给的2005 年的土地利用
3、类型shp进行地理配准并且保存好配准文件)。3.利用erdas和envi对2000,2016年的遥感影像图分类,然后分别用县界裁剪这两幅图得到两年的土地利用类型图。4.将土地利用图导入到 arcgis 中出图得到土地利用图和城市扩展图。5.将分类后的土地利用图进行变化检测并得到统计结果。6.根据变化检测统计结果结合地形因子进行分析。(三)实习步骤:1、对遥感影像进行预处理(1)图像融合,将 2000 年图像 7 个波段进行合成一个 tiff 影像并用县界做 1500M 缓冲区进行裁剪。2000年影像 2000年影像校正(2)对2000裁剪后影像进行预处理(辐射定标和大气校正)由于这幅图没有云彩
4、覆盖并且没有水汽模型所以没有做大气校正。(3)将 2016 年的数据进行预处理(由于老师给我们的图做的处理效果不是很好我们小组决定重新做预处理)首先将源数据用县界做 1500M 缓冲区进行裁剪(此处老师给的源数据已做好缓冲区并且已经裁剪好)利用手动新建的 shp 沿着图像的边缘裁剪去掉边缘锯齿防止拼接时出现拼接线(要注意裁剪的部分不能太多)(4)将裁剪后的图像进行辐射定标和大气校正(在大气校正这个过程中尤其复杂需要高分一号的波普曲线和传感器的感应系数才能够完成,需要到中国卫星官网上进行下载,且需要当时的水汽模型若果没有的话一般选择默认)(5)对裁剪完之后并做完预处理之后的图进行拼接(在拼接的过
5、程中要消除色差且注意拼接线的出现)(6)由于图像的云彩较多所以需要进行去云处理(由于利用较多手段和方法云层的消除均不能达到理想效果故分类十分不精确从而采用新的 landsat8 2016 年 6 月的影像进行之后步骤的处理且该影像之前处理同 2000 年影像)(7)将两幅影像在分别与 2005 年土地利用图进行地理配准并赋予北京 54 坐标系2、将两幅配准好的影像分别进行监督分类(1)选取感兴趣区域(2)执行最大似然分类法得到分类结果3、将分类结果进行分类后处理(包括合并最小斑块,聚类分析等)4、将结果转成 shp 格式在 arcgis 中出图5、变化监测(1)利用分类处理之后后的结果进行变化
6、检测得到转移矩阵并将其转成 excel 格式制作图表(详见结果展示图)(2)利用两幅图像的波谱特征直接进行变化检测进行总体判断(变化的越多颜色越深反射增加为红色,减少为蓝色)6、基于转移矩阵的变化检测分析根据转移矩阵进行绘制的统计图表(1) 变化分析表永寿县2000年-2016年土地利用变化分析(平方米) 土地利用类型 2000年 2016年 2000-2016年 增长率(%) 有林地 146238999.1 169595540.8 23356541.73 15.971 灌木和草地 256245968.2 266860941.7 10614973.46 4.142 河流 1329055.8 5
7、38494.22 -790561.58 -59.483 湖泊和水库 314102.08 325066.63 10964.55 3.491 居民地和道路 155303280.4 165147662.8 9844382.42 6.339 园地 46806370.09 103135386.7 56329016.64 120.345 其他用地 51763343.05 3057291.54 -48706051.51 -94.094 耕地 244544449 193917255.6 -50627193.37 -20.703 (2)2000 年-2016 年永寿县土地利用类型统计图(3)由于水库和河流面积比
8、较小,所以单独拿出来制表:(4)2000 年和 2016 年各土地利用类型占比图(5)2000-2016 年永寿县土地利用变化趋势图(6)统计两年的植被覆盖面积进行分析2000 年 2016 年 2000-2016 年 植被覆盖面积 693835786.4 733509124.9 39673338.46 (7)依据转换矩阵的变化分析因两期的影像获取时间在同一时期,所以对地物分类做的变化监测还是比较准确的。其中,耕地,果园的变化是最为显著的。耕地的面积变化最为显著是减少最多的,通过转移矩阵可以看出耕地的面积大多数都转移到有林地,居民地,园地这三种土地利用类型,分析原因是(1)退耕还林还草政策导致
9、大量耕地停止耕种天然恢复为灌草和林地;(2)永寿县人们外出打工或农村人口向城镇转化,种地的人口减少,而且城镇的扩展导致征用农民的耕地,使得耕地转化为居民地;(3)耕地的经济效益不如果园的经济效益好,再加上永寿县的土壤适宜种植水果,所以使得果园的面积大量增加,耕地面积迅速减少。值得注意的是2000年-2016年,耕地面积减小、林地和灌木和草地面积增加,与我国1998年提出的“退耕还林”政策息息相关。原来的一些耕地不种小麦而改种果树,对于沟壑区更多的是天然恢复植被,所以灌草的面积大大增加,这些都在统计结果中体现了出来。果园面积增长最为迅速,也许是果树种植在永寿县比较适宜,而且经济效益很显著,所以从2000年到2016年间很多土地都转化为果园的种植。根据分析情况来看,河流等水域面积是不断减小的。分析原因,可能有以下几点:气候逐年变热,降雨量逐年减少,河流水势较小。对于居民地的统计结果来说,两年年是呈逐渐扩展的趋势的。这主要是因为社会、经济的快速发展,城市化的脚步逐步加快,很多农村都逐步向城市靠拢,钢筋水泥建筑越来越多,而且之所以没有分道路就是道路的训练区和居民地的训练区特别相似,分类后发现有些道路的斑块比居民地的都大。根据转移矩阵可以看出居民地的扩大更多的是由耕地园地和灌草地转变的,我个人认为是由于城区的扩建需要征地,所以导致很多农林用地转化为居民