土地利用转移矩阵
土地利用矩阵的转移与分析
宿迁学院2011 学年— 2012 学年第 1 学期土地利用矩阵的转移与分析实验作业报告书专业：资源环境班级：姓名：学号：实验地点：实验室D203 任课教师：实验题目：土地利用矩阵的转移与分析实验环境： ArcMap实验目的、实验内容、实验方法和步骤、实验结果及结论分析等：一、实验目的：通过对宿迁1980到2000土地利用转移矩阵计算，分析宿迁这20年来土地利用的变化二、实验内容：利用Arcmap软件，计算宿迁1980年到2000年，土地利用转移的面积，以此分析宿迁土地利用。
三、实验方法和步骤：1、双击打开ArcMap，选择“一个新的空地图”，单击“确定”。
2、加载实验文件所在文件夹下“lu19802000_Unew.shp”文件。
3、选中文件，如图所示：4、右击选择“打开属性表”选项，打开如图所示表：5、在右下脚“选项”中选择“通过属性选择”跳出如图所示表：6、在左边“字段”与右边“唯一值”以及中间运算式中依次选中如下字段，形成代码："useid3" = 11 AND "id_new2000" =217、选择“应用”后，单击“选中的”，得出如下图所示表：8、右击选中“newarea”，在下拉菜单中选择“统计”，得出如下图所示：9、在表格中记录“总计”一栏数据（四舍五入）。
四、实验结果及结论分析从计算的LUCC表格可以看出，对角线的面积最大，可以看出宿迁从1980年到2000年土地类型变化不大。
土地类型为耕地，林地转化城镇用地的面积较大，说明宿迁这20年中，随着城市的不断发展，宿迁城镇不断扩大，耕地林地渐渐减少。
通过本次的实验，我初步掌握了Arcmap软件，并学会了运用Arcmap软件计算宿迁1980年到2000年土地利用转移的面积，初步分析了宿迁市的土地利用的转移用途等。
我学会了遇到难题需要及时发现及时解决，要懂得谦逊请教其他人，不能盲目的做题，需要从多角度来思考问题。
利用栅格计算器进行土地利用类型转移矩阵计算
利用栅格计算器进行土地利用类型转移矩阵计算1.数据准备准备好两期的土地利用分类数据裁剪_86和裁剪_95，用arcmap 打开这两期影像文件：2.转移矩阵计算打开Arctoolbox window 窗口，在Arctoolbox window窗口中选择Spatial Analyst Tools>>Map Algebra>>Raster Calculator.双击Raster Calculator，出现如下显示窗口。
表达式输入框在表达式输入框中输入表达式:"裁剪_86" * 10 + "裁剪_95"，在Raster Calculator中双击map algebra expression中的文件即为选中此文件，Output raster中设置输出文件目录及文件名fangfa_1，选择OK。
如图得到栅格计算器结果文件fangfa_1，右击layers中文件fangfa_1, 选择open attribute table,查看fangfa_1的属性表。
在fangfa_1属性表中选择table options>>export,选择路径和文件名，输出一个.dbf文件表格。
3.结果分析按照刚刚的输出路径，找到该表，用excel打开该表格。
每个像元大小为30*30，所以需要将表中count字段乘以900即为面积（单位为米）。
需要注意的是，“23”表示由裁剪_86年的第2类型转化为裁剪_95年的第3类型，“56”表示由裁剪_86年的第5类型转化为裁剪_95年的第6类型，等等。
调整excel表中的数值为下表所示：调整后的转移矩阵结果表中右边即为86年到95年土地利用类型转移矩阵结果。
ArcGIS土地利用转移矩阵
一、数据准备（图1）准备两幅不同时相的土地利用现状图（shp格式），每幅图的属性表都要有一个表示土地利用类型的字段，并且要使用不同的名称加以区分，如Type1995，Type2000。
土地利用类型名称必须统一，并且完整，如都使用“城镇用地”、“有林地”等。
二、数据融合（图2）在ArcMap里分别打开两个时相的图层，打开ArcToolbox，选择Data Management Tools | Generalization | Dissolve工具。
Input Feature选择要融合的图层，Output Feature Class选择输出结果存储的位置及名称，Dissolve Field(s)选择土地利用类型字段（如Type1995），然后勾选Creat multipart features选项，点击OK完成。
重复此过程，对另一时相数据进行融合。
此步骤使相同利用类型的记录融合为一个记录，以提高后面步骤的计算速度。
三、叠置分析（图3）在ArcMap中打开两个时相融合后的数据，在ArcToolbox中选择Analysis Tools | Overlay | Intersect工具，Input Features选择两个时相的图层，Output Feature Class 选择叠加结果存储的位置及名称，其余选项可以忽略，单击【OK】完成。
四、计算面积并导出属性表（图4-6）在ArcMap中打开叠加后的图层数据，在该图层上右键打开属性表，选择Option |Add field… 新建一个字段，命名为NewArea。
在Editer工具条中选择Editer | Start Editing，然后在属性表中NewArea字段上单击右键选择Calculate Geometry… ，在打开的Calculate Geometry对话框中，Property选择Area，Units选择要使用的面积单位，单击【OK】完成图斑面积计算。
最简单的土地利用景观转移矩阵的制作
最简单的土地利用/景观转移矩阵的制作转移矩阵的制作很多软件可以实现，有Arcview、Arcmap、还有人用matlab。
但是网上都写的都不详细，在这里，本文才用arcmap的叠加操作＋excel的数据统计功能，可以轻松完成这一过程。
看完本文，初学者或者对GIS了解不多的人，也能轻松的制作出转移矩阵。
方法一：1 数据准备准备好两期的coverage或shape文件（注意：拓扑关系要建好，不然无法计算），采用Arcmap打开上述两期文件。
2 叠加操作选择Arcmap里面的“ArcToolbox”按钮下面的“Analysis Tools”工具下面的叠加分析模块（Overlay）下面的交叉分析功能（Intersect）。
选择已经打开的两期数据进行叠加分析。
叠加的结果存在一个可以找到的地方。
同时，把叠加后的结果添加在Arcmap里。
3 输出叠加文件的属性数据A、右键打开intersect产生的矢量文件的数据属性表（open attribute table）。
B、点击“options”按钮，选择“add field”，然后给出一个新name“newarea”，数据类型为doubleC、右键点击刚刚产生的“newarea”，并选择“calculate values”D、然后点击“field calculator”对话框里面的“Advanced”后选择“help”将Dim Output as doubleDim pArea as IareaSet pArea = [shape]Output = pArea.area拷入到“field calculator”对话框下面的空白处E、在对话框“field calculator”最下面的空白处填上“output”F、在属性表点击“options”按钮，→export（导出），属性以.dbf格式结果存储。
4 Excel进行转移矩阵制作A、刚才存储的.dbf文件可以使用excel打开，打开的结果重新保存为.xls（excel）文件。
土地利用转移矩阵生成的几种方法
土地利用转移矩阵生成的几种方法土地利用类型转换矩阵为相同区域在不同时间段内的土地利用类型的相互转换关系，一般用二维表来表达，从二维表中可以快速查看各个地类间相互转化的具体情况。
比如某一类别的土地有百分之多少（或者面积）分别转化成了其他的土地类型，现在某类型的土地分别是由过去的哪些类别转化而来的等等。
还可以生成变化统计栅格图（掩膜图像），它描述了前后两幅土地分类图之间的地类发生转变的位置和类别。
土地利用类型转换矩阵可以从两幅栅格图中计算得到，也可以从两个矢量文件中计算获得。
下面介绍土地利用转移矩阵生成的几种方法：ENVI下从两幅分类结果的栅格图中计算土地利用类型转换矩阵1、准备数据两个时相的土地利用分类结果，它是单波段、专题类型的伪彩色图像（ENVI Classification）。
2、计算转换矩阵打开两个土地利用分类结果。
（1）在主菜单中，选择Basic Tools → Change Detection → Change Detection Statistics。
（2）分别在Initial State对话框和final state对话框中选择前一时相和后一时相的土地利用结果。
（3）在Define Equivalent Classes对话框中（图1），如果两个土地利用分类名称一致，系统自动将Initial State Class和Final State Class对应，否则手动选择，单击Add Pair按钮选择。
图1 Define Equivalent Classes对话框（4）选择对应的地物类型之后，单击OK按钮，出现图2对话框。
选择生成图表表示单位（Report Type）：像素（Pixels）、百分比（Percent）和面积（Area）。
选择Output Classification Mask Images?为YES，输出掩膜图像，选择输入路径及文件名。
图2 选择数据参数（5）单击OK，执行土地利用类型转换矩阵计算过程。
基于土地利用转移矩阵的草原LUCC(Land-Use and Land-Cover Change)影
收稿日期：２０１７ ０９ ３０ 基金项目：林业科技创新平台运行补助项目“内蒙古包头黄河湿地生态系统国家定位观测研究站”（２０１７－ＬＹＰＴ－ＤＷ －００７）资助 作者简介：于思佳（１９９４－），女（蒙古族），内蒙古赤峰人，在读研究生，研究方向：城乡土地规划。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｎｄｕｓｅｔｒａｎｓｆｅｒｍａｔｒｉｘｃａｎｄｉｒｅｃｔｌｙｓｅｅｔｈｅａｒｅａｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄｔｙｐｅｓ，ｗｈｉｃｈｃａｎ ｒｅｄｕｃｅｔｈｅｗｏｒｋｌｏａｄｏｆｄａｔａａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ．ＢｙｕｓｅｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｆｕｌｄａｔａｂａｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＡｒｃＧＩＳ，ｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈ ｃａｎｂｅｄｏｎｅｗｉｔｈｔｈｅｏｕｔｐｕｔｏｆｌａｎｄｕｓｅｔｒａｎｓｆｅｒｍａｔｒｉｘ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｒｅａｃｈａｎｇｅｏｆｃｒｏｐｌａｎｄ，ｆｏｒｅｓｔｌａｎｄａｎｄｇｒａｓｓ ｌａｎｄｉｎＸｉｌｉｎｈａｏｔｅｆｏｒｎｅａｒｌｙ２０ｙｅａｒｓ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｍｉｎｅｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎａｎｄｌａｎｄｕｓｅｈａｓ ｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｕｉｔａｂｌｅｓｏｌｖｉｎｇｓｃｈｅｍｅａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｎｄｕｓｅ；ｔｒａｎｓｆｅｒｍａｔｒｉｘ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒ；Ｘｉｌｉｎｈａｏｔｅ
淮安市区1988-2005年土地利用数据、转移矩阵和土地利用图
解译标志序号影像类型TM影像特征1 耕地深红色或红白色，几何特征较规则，边界清楚，空间上呈格网状2 林地成片鲜红色或深灰绿色，色调较均匀，边界自然圆滑但不规则，结构较粗糙3 草地粉红色或深青色，结构均一，面状、条带状，边界清晰4 水域黑蓝或淡蓝色，片状或者带状，边界清晰5 建设用地灰蓝色或黑灰色，形状规则，呈团状或者片状，面积较大，一般有交通线穿过，居民点内部和村庄周围通常栽种树木，呈现红色阴影6 未利用地白色、灰白色，边界清晰，形状不规则淮安市土地利用数据1988年土地利用图2000年土地利用图1988年2000年淮安市区土地利用数据土地利用类型1988年面积/2km2000年面积/2km2005年面积/2km耕地172.545 449.121 584.100林地710.904 456.518 249.991草地319.595 78.863 234.52建设用地134.306 451.156 105.771水域84.3562 99.9928 395.531未利用地245.812 131.848 97.5862000年到2005年土地利用变化的转移矩阵分类名称未利用地水域耕地草地林地建设用地未利用地 5.5011.7195.89 5.1469.0858.47耕地18.67 3.2545.32 2.1029.9373.24林地48.197.45234.3923.90232.56164.34草地39.61 5.1853.8329.1280.08111.73建设用地19.760.6118.9118.3844.2232.39水域0.0971.730.740.210.6010.95注: 表中行表示2000 年的第i 种土地利用类型; 列表示2005 年的第j 种土地利用类型; 表中的数值表示2000 年的土地利用类型转变为2005 年各种土地利用类型的面积。
基于转移矩阵的土地利用变化信息挖掘方法探讨
2010 年 8 月
刘 瑞等：基于转移矩阵的土地利用变化信息挖掘方法探讨
1545
种土地利用类型的总面积百分比。Pi+- Pii为 T1-T2 期间地类 i 面积减少的百分比；P+j- Pjj为 T1-T2 期间 地类 j 面积增加的百分比。 2.1.2 土地利用的净变化与交换变化 表 1 中的倒 数第二行给出了 T2 时期各土地利用类型的数量，倒 数第二列给出了 T1 时期各土地利用类型的数量，两 者之间的差既是各土地利用类型的净变化量（D）j ：
然伴随着另外一种土地利用类型的减少，因此对整
个区域而言，整个区域土地利用景观的总新增量和 总减少量是相等的，且整个土地利用景观的总变化 量与之相等。而整个区域土地利用景观的总交换 量和总净变化量分别是各土地利用类型交换量和 净变化量之和的一半。 2.1.3 类别间转换分析 分析土地利用类型间转换 规律的一般方法是直接从土地利用转移矩阵中提 取变化数量较大的转换类型，这种方法忽略了各土 地利用类型本身数量对转换面积的影响，因为面积 较大的土地利用类型之间在随机的情况下也会发 生较大面积的转换。因此数量上的转换优势并不 能作为土地利用系统变化规律的充分条件。识别 系统转换规则应该同时考虑土地利用转换的数量 信息和各土地利用类型本身的数量信息[15]。
┆
┆
┆
┆
┆
Pn2
…
Pnn
Pn+
Pn+-Pnn
P+2
…
P+n
1
P+2-P22
…
P+n-Pnn
各土地利用类型的净变化量是土地利用类型
数量的绝对变化量，是土地利用变化分析中最常用
到的信息，但是由于土地利用具有空间区位的固定
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土地利用转移矩阵
现有ABCD...期等土地利用数据：
1）矢量操作：使用union或intersect，将A期和B期的矢量图层进行叠加，然后数据库操作-> 字段计算器->
“新字段= A期.土地利用类型字段*100＋B期.土地利用类型字段”-> 然后根据“新字段提供的信息”进行面积统计等后期操作。
注：*100 是为了区分AB两期的土地利用类型，一位的土地利用类型分类可以*10、100...，
两位的分类可以*100、*1000...，但不要超过10000，因为太大了就变成连续型栅格了；
union 相当于集合操作的并集，两期图层取并集；
intersect 相当于集合操作的交集，两期图层取交集；
当各期的图层的范围相同时两者都一样，图层范围不相同时，请仔细选择使用；
面积统计：在字段计算器中完成。
2）栅格操作：在空间分析模块中-> 栅格计算器-> 输入：[A期] * 100 + [B期] -> 生成新的栅格图层->
然后再根据“新生成的栅格图层”进行面积统计等后期操作。
注：预处理：若是“连续栅格”，通过->空间分析模块的重分类-> 转成“唯一值的栅格”-> 再进行计算；
*100 （同上）；
[A期]、[B期]...是栅格图层名；
某种土地利用类型的面积＝某种土地利用类型的栅格数量* (栅格分辨率* 栅格分辨率)。
3）A -> B的土地利用变化：
101 A期类型1 -> B期类型1（没变化）
102 A期类型1 -> B期类型2（变化）
103 A期类型1 -> B期类型3（变化）
...
201 A期类型2 -> B期类型1（变化）
202 A期类型2 -> B期类型2（没变化）
203 A期类型2 -> B期类型3（变化）
...
n0n A期类型n -> B期类型n（？？？）
或
n00n A期类型n -> B期类型n。