鄱阳湖是我国最大的淡水湖，对长江中下游乃至全国的生态环境都有着重要的意义，也承载着引领经济持续发展的重要功能。
近 40 年来，长江中下游湖泊面积萎缩严重，生态空间容量锐减，湖泊富营养化久治不愈、蓝藻水华频繁暴发、水生植被严重退化，生态空间质量急剧下降，湖水面积也越来越少……
以上，我们从整体的视觉上感受到了鄱阳湖这些年的变化，那么水体退化到底严重到什么程度了呢？接下来我们从定量分析的角度观察一下具体的变化情况。
具体流程大概是这个样子滴（敲黑板…！）
1、比较 1984 至 2014 年间 Landsat 卫星所拍摄的湖泊影像，计算湖泊面积随时间的变化。
2、根据土地覆被对影像的像素值进行分类，将该湖泊从影像的其余部分中隔离出来。
3、用综合分析工具清理已分类的影像，以删除一些小的错误，平滑湖泊边界。
4、计算 30 年来湖泊的面积并确定它的变化程度。
一 | 数据预览
首先，从宏观的角度观察一下鄱阳湖的地理位置，鄱阳湖是长江中下游主要支流之一，位于三峡大坝下游的几百英里处。
鄱阳湖大部分水域较狭长，从长江向南延伸。狭窄的形状意味着湖泊水域面积稍有收缩就会导致水生环境破裂。此外，湖边的城市依赖于渔业和运输业。鄱阳湖是中国最大的淡水资源。它的收缩会对生态和经济带来灾难性的后果。
1984年的影像由Landsat5拍摄；2001年的影像由 Landsat 7 拍摄；2014年的影像由 Landsat 8 拍摄。由于植被生长，2001 年的影像中表示湖泊退却显露的裸露地表的橙色区域现在显示成了亮绿色，这表明了长期水位变化。
总体来讲，2001年的湖泊面积显然比1984年小了。但两张影像均拍摄于2008年三峡大坝开闸之前，这一期间湖泊缩小可能是由干旱或其他气象趋势导致。
湖泊面积变小的区域大部分发生在湖的南部和西部。虽然不知道具体的变化量，但可以明显看出在 1984-2014年间湖泊面积变小了。
二 | 土地分类
为了量化湖泊水域面积随时间的变化，将对每幅影像进行土地覆被类型分类。影像中每个单独的像元对于每个波段都有一个值。在 Landsat 影像中，这些值与颜色对应。所有种类的色调和色度都有很多颜色值。通过对影像分类，将相似的值组合成一个值，使其代表位置要素或类，如水体、植被或城镇区域。可以使用这些类查找所需要素的区域（在这里是鄱阳湖）。
通过“Iso 聚类非监督分类”工具。使用 Iso 聚类算法确定像元自然分组的特征，将地物分为4类创建输出图层。对地图中每个影像图层运行一次，共三次。
三 | 影像增强
1）过滤各个像素
针对每个分类影像分别运行“Majority Filt”工具。在计算之前，首先清理不属于鄱阳湖的各个小像素。其中的一些像素属于小型池塘或水体，而其他的则属于分类错误。都不应计入鄱阳湖面积。但概化可能将代表鄱阳湖的值概化。所以需要进一步的平滑边界。
2）清除影像边界
针对每个滤波后的影像分别运行“Boundary Clean”工具。清理每景影像中像素值之间的边界，以删除像素化、细粒度的边缘，达到平滑边缘的效果。
再次直观地比较1984-2014年间鄱阳湖的范围变化。
四 | 确定面积变化
现在，我们已经清理了大量微小错误和偏离像素组。接下来将计算鄱阳湖的面积。从 1984 年开始，在属性表中计算面积。
结果分析：计算1984、2001 和2014 年湖泊的公顷数分别为270,000、250,000和200,000公顷。在 1984 年至 2014 年间，鄱阳湖的面积几乎缩减了70,000公顷，每年减少近 2,300 公顷。自 2001 年开始缩减率有提升的趋势。虽然在 1984 - 2001 的 17 年间鄱阳湖的面积大约仅缩减 20,000 公顷（约 1,200 公顷/年），但是在 2001 - 2014 年的 13 年间鄱阳湖的面积大约缩减50,000公顷（约 3,900 公顷/年）。
以上，就是通过执行土地覆盖分类来测量湖泊收缩面积的全部过程了。
叮 | 小编有话说
最后，小编带大家梳理一下整个流程：
在这里，使用了Model Builder建模的方式，可以看出在整个流程中我们主要使用了5个GP工具，分别是Iso非监督分类、众数滤波、边界清理、添加字段和字段计算。他们之间的关系和顺序如图所示，一步一步得到我们最终想要的结果。
在本次课程中，我们针对三个不同时间段对鄱阳湖的陆地资源卫星影像进行分类，以计算湖泊面积的变化。湖泊仅在 30 年内已缩减数万公顷，并且缩减率仍在上升。缩减率上升可能是由于 2008 年建造三峡大坝导致的。持续干旱也是造成缩减率上升的原因之一。计算结果并没有揭露鄱阳湖面积缩减的原因，但为这一严峻的问题提供了事实根据，并为环境科学家和其他人员进行更深入的研究提供了一个切入点。