鄱陽湖是我國最大的淡水湖，對長江中下游乃至全國的生態環境都有着重要的意義，也承載着引領經濟持續發展的重要功能。
近 40 年來，長江中下游湖泊面積萎縮嚴重，生態空間容量銳減，湖泊富營養化久治不愈、藍藻水華頻繁暴發、水生植被嚴重退化，生態空間質量急劇下降，湖水面積也越來越少……
以上，我們從整體的視覺上感受到了鄱陽湖這些年的變化，那麼水體退化到底嚴重到什麼程度了呢？接下來我們從定量分析的角度觀察一下具體的變化情況。
具體流程大概是這個樣子滴（敲黑板…！）
1、比較 1984 至 2014 年間 Landsat 衛星所拍攝的湖泊影像，計算湖泊面積隨時間的變化。
2、根據土地覆被對影像的像素值進行分類，將該湖泊從影像的其餘部分中隔離出來。
3、用綜合分析工具清理已分類的影像，以刪除一些小的錯誤，平滑湖泊邊界。
4、計算 30 年來湖泊的面積並確定它的變化程度。
一 | 數據預覽
首先，從宏觀的角度觀察一下鄱陽湖的地理位置，鄱陽湖是長江中下游主要支流之一，位於三峽大壩下游的幾百英里處。
鄱陽湖大部分水域較狹長，從長江向南延伸。狹窄的形狀意味着湖泊水域面積稍有收縮就會導致水生環境破裂。此外，湖邊的城市依賴於漁業和運輸業。鄱陽湖是中國最大的淡水資源。它的收縮會對生態和經濟帶來災難性的後果。
1984年的影像由Landsat5拍攝；2001年的影像由 Landsat 7 拍攝；2014年的影像由 Landsat 8 拍攝。由於植被生長，2001 年的影像中表示湖泊退卻顯露的裸露地表的橙色區域現在顯示成了亮綠色，這表明了長期水位變化。
總體來講，2001年的湖泊面積顯然比1984年小了。但兩張影像均拍攝於2008年三峽大壩開閘之前，這一期間湖泊縮小可能是由乾旱或其他氣象趨勢導致。
湖泊面積變小的區域大部分發生在湖的南部和西部。雖然不知道具體的變化量，但可以明顯看出在 1984-2014年間湖泊面積變小了。
二 | 土地分類
爲了量化湖泊水域面積隨時間的變化，將對每幅影像進行土地覆被類型分類。影像中每個單獨的像元對於每個波段都有一個值。在 Landsat 影像中，這些值與顏色對應。所有種類的色調和色度都有很多顏色值。通過對影像分類，將相似的值組合成一個值，使其代表位置要素或類，如水體、植被或城鎮區域。可以使用這些類查找所需要素的區域（在這裏是鄱陽湖）。
通過“Iso 聚類非監督分類”工具。使用 Iso 聚類算法確定像元自然分組的特徵，將地物分爲4類創建輸出圖層。對地圖中每個影像圖層運行一次，共三次。
三 | 影像增強
1）過濾各個像素
針對每個分類影像分別運行“Majority Filt”工具。在計算之前，首先清理不屬於鄱陽湖的各個小像素。其中的一些像素屬於小型池塘或水體，而其他的則屬於分類錯誤。都不應計入鄱陽湖面積。但概化可能將代表鄱陽湖的值概化。所以需要進一步的平滑邊界。
2）清除影像邊界
針對每個濾波後的影像分別運行“Boundary Clean”工具。清理每景影像中像素值之間的邊界，以刪除像素化、細粒度的邊緣，達到平滑邊緣的效果。
再次直觀地比較1984-2014年間鄱陽湖的範圍變化。
四 | 確定面積變化
現在，我們已經清理了大量微小錯誤和偏離像素組。接下來將計算鄱陽湖的面積。從 1984 年開始，在屬性表中計算面積。
結果分析：計算1984、2001 和2014 年湖泊的公頃數分別爲270,000、250,000和200,000公頃。在 1984 年至 2014 年間，鄱陽湖的面積幾乎縮減了70,000公頃，每年減少近 2,300 公頃。自 2001 年開始縮減率有提升的趨勢。雖然在 1984 - 2001 的 17 年間鄱陽湖的面積大約僅縮減 20,000 公頃（約 1,200 公頃/年），但是在 2001 - 2014 年的 13 年間鄱陽湖的面積大約縮減50,000公頃（約 3,900 公頃/年）。
以上，就是通過執行土地覆蓋分類來測量湖泊收縮面積的全部過程了。
叮 | 小編有話說
最後，小編帶大家梳理一下整個流程：
在這裏，使用了Model Builder建模的方式，可以看出在整個流程中我們主要使用了5個GP工具，分別是Iso非監督分類、衆數濾波、邊界清理、添加字段和字段計算。他們之間的關係和順序如圖所示，一步一步得到我們最終想要的結果。
在本次課程中，我們針對三個不同時間段對鄱陽湖的陸地資源衛星影像進行分類，以計算湖泊面積的變化。湖泊僅在 30 年內已縮減數萬公頃，並且縮減率仍在上升。縮減率上升可能是由於 2008 年建造三峽大壩導致的。持續乾旱也是造成縮減率上升的原因之一。計算結果並沒有揭露鄱陽湖面積縮減的原因，但爲這一嚴峻的問題提供了事實根據，併爲環境科學家和其他人員進行更深入的研究提供了一個切入點。