Fragstats使用方法與景觀指數(shù)生態(tài)學(xué)含義

1、Fragstats 3.3 使用方法及景觀指數(shù)生態(tài)學(xué)含義Fragstats 33 軟件的安裝如果你裝了 arcgis 軟件，那么 Fragstats 3.3 可以直接使用。下載下來的文件解壓縮后，雙擊便可以使用， 注意，要保證你的 ArcGIS 是運(yùn)行的狀態(tài)。環(huán)境變量的設(shè)置打開軟件后，看你的是“ARCGRID disabled”還是“ARCGRID enabled，如果是后則，可以直接使用，如果是前者，學(xué)要設(shè)置環(huán)境變量。步驟：我的 電腦-屬性-高級(jí)-環(huán)境 變量， 在系統(tǒng)變量那里， 新建， 變量 名為 path， 變量值為 X:ESRIA V_GIS30ARCVIEWBIN32 , X 為 Ar

2、cview 安裝所在的盤符?；蛘呤?C:Program FilesArcGISBin ， C 為 Arcview 安裝所在的盤符，一般默認(rèn)安裝在 C 盤上。這樣你的軟 件就能用了。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備因?yàn)檫@個(gè)軟件支持的是 grid格式的數(shù)據(jù)，所以需要將手上的 coverage、shape文件轉(zhuǎn)換為grid格式的文件， 用來運(yùn)算。轉(zhuǎn)換可以在 Arcview里面進(jìn)行，或者 Arcmap都可以。以Arcmap為例：A、調(diào)出B、轉(zhuǎn)換為 grid ： feature to raster如果想要 grid 按照你所設(shè)定的形狀進(jìn)行計(jì)算，可以進(jìn)行裁剪。且可以保證背景的完整性。以 Arcview 為例：ert to Gri

3、d來生成。加載空間分析模塊的方法：File-Extensions，選擇Spatial Analyst， ok。屬性文件的制定新建 txt 文件，格式如下：ClassID , ClassName , Status , isBackground1 , shrubs , true , false2 , conifers , true , false3 , deciduous , true , false4 , other , false , true注意：每個(gè)之間用空格鍵和逗號(hào)隔開。13是你所分的地類所代表的屬性，有多少個(gè)地類就列多少行。4 是文件最后所必需的一列。最后保存為 *.fdc 格式。參數(shù)

4、設(shè)定找至U圖標(biāo)或者是 fragstatsset run parameters打開 Run parameters對(duì)話框。Grid name :選擇 grid 文件。Output File: 隨便命個(gè)名字，存在你能找至的地方。Is properties file 找至步驟五所保存好的 *.fdc 文件。Output Statistics: 選擇你要計(jì)算的指數(shù)，有斑塊級(jí)別的、地類級(jí)別的、景觀級(jí)別的，自己可以任意選擇。 同意可以選擇斑塊的鄰距。那要看自己怎么訂了。4個(gè) cell 或者 8 個(gè) cell。注意：如果參數(shù)設(shè)置完成后， 你的地類學(xué)要修改， 或者有運(yùn)行有什么問題， 可以打開： tools/cl

5、ass properties 進(jìn)行修改。指數(shù)的選擇Fragstats/select patch（class、 land）metrics指數(shù)一共有三個(gè)級(jí)別， path、 class、 land 三個(gè)級(jí)別。不同級(jí)別對(duì)應(yīng)不同的指數(shù)，對(duì)應(yīng)著不同的生態(tài)學(xué)意 義。所以選擇指數(shù)的時(shí)候，一定要清楚所選擇的指數(shù)對(duì)應(yīng)的級(jí)別。運(yùn)行計(jì)算選擇好指數(shù)后，點(diǎn)擊Fragstats/execute執(zhí)行，或者是圖標(biāo)。結(jié)果保存在步驟 6種的 Output File 是所存的地方。找至后，用記事本打開。便是你要的結(jié)果了。 部分景觀指數(shù)及其生態(tài)學(xué)含義拼塊類型面積（CA）,單位：ha，圍：CA0公式描述：CA等于某一拼塊類型中所有拼塊的

6、面積之和（ m2）,除以10000后轉(zhuǎn)化為公頃（ha）;即某拼 塊類型的總面積。生態(tài)意義： CA 度量的是景觀的組分，也是計(jì)算其它指標(biāo)的基礎(chǔ)。它有很重要的生態(tài)意義，其值的大小制 約著以此類型拼塊作為聚居地（ Habitation ）的物種的豐度、數(shù)量、食物鏈及其次生種的繁殖等，如許多生 物對(duì)其聚居地最小面積的需其生存的條件之一；不同類型面積的大小能夠反映出其間物種、能量和養(yǎng)分等 信息流的差異，一般來說，一個(gè)拼塊中能量和礦物養(yǎng)分的總量與其面積成正比；為了理解和管理景觀，我 們往往需要了解拼塊的面積大小，如所需要的拼塊最小面積和最佳面積是極其重要的兩個(gè)數(shù)據(jù)。景觀面積（TA）,單位：ha,圍：TA&

7、gt;0公式描述： TA 等于一個(gè)景觀的總面積，除以 10000 后轉(zhuǎn)化為公頃（ ha）。生態(tài)意義： TA 決定了景觀的圍以及研究和分析的最大尺度,也是計(jì)算其它指標(biāo)的基礎(chǔ)。在自然保護(hù)區(qū)設(shè) 計(jì)和景觀生態(tài)建設(shè)中,對(duì)于維護(hù)高數(shù)量的物種,維持稀有種、瀕危種以及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,保護(hù)區(qū)或景觀 的面積是最重要的因素。拼塊所占景觀面積的比例（ %LAND ）,單位：百分比,圍： 0< %LAND<=100公式描述： %LAND 等于某一拼塊類型的總面積占整個(gè)景觀面積的百分比。其值趨于0 時(shí),說明景觀中此拼塊類型變得十分稀少；其值等于 100 時(shí),說明整個(gè)景觀只由一類拼塊組成。生態(tài)意義： %LAND

8、 度量的是景觀的組分,其在拼塊級(jí)別上與拼塊相似度指標(biāo)（ LSIM ）的意義相同。由于 它計(jì)算的是某一拼塊類型占整個(gè)景觀的面積的相對(duì)比例,因而是幫助我們確定景觀中模地（Matrix ）或優(yōu)勢(shì)景觀元素的依據(jù)之一；也是決定景觀中的生物多樣性、優(yōu)勢(shì)種和數(shù)量等生態(tài)系統(tǒng)指標(biāo)的重要因素。拼塊個(gè)數(shù)（NP）,單位：無，圍：NP>=1公式描述： NP 在類型級(jí)別上等于景觀中某一拼塊類型的拼塊總個(gè)數(shù)；在景觀級(jí)別上等于景觀中所有的拼 塊總數(shù)。生態(tài)意義： NP 反映景觀的空間格局，經(jīng)常被用來描述整個(gè)景觀的異質(zhì)性，其值的大小與景觀的破碎度也 有很好的正相關(guān)性，一般規(guī)律是 NP 大，破碎度高； NP 小，破碎度低。

9、NP 對(duì)許多生態(tài)過程都有影響，如 可以決定景觀中各種物種及其次生種的空間分布特征；改變物種間相互作用和協(xié)同共生的穩(wěn)定性。而且，NP 對(duì)景觀中各種干擾的蔓延程度有重要的影響，如某類拼塊數(shù)目多且比較分散時(shí)，則對(duì)某些干擾的蔓延 （蟲災(zāi)、火災(zāi)等）有抑制作用。最大拼塊所占景觀面積的比例（ LPI ），單位：百分比，圍： 0<LPI<=100公式描述： LPI 等于某一拼塊類型中的最大拼塊占據(jù)整個(gè)景觀面積的比例。 生態(tài)意義：有助于確定景觀的模地或優(yōu)勢(shì)類型等。其值的大小決定著景觀中的優(yōu)勢(shì)種、部種的豐度等生態(tài) 特征；其值的變化可以改變干擾的強(qiáng)度和頻率，反映人類活動(dòng)的方向和強(qiáng)弱。拼塊平均大?。∕PS

10、）,單位：ha，圍：MPS>0公式描述： MPS 在拼塊級(jí)別上等于某一拼塊類型的總面積除以該類型的拼塊數(shù)目； 在景觀級(jí)別上等于景觀 總面積除以各個(gè)類型的拼塊總數(shù)。生態(tài)意義： MPS 代表一種平均狀況，在景觀結(jié)構(gòu)分析中反映兩方面的意義：景觀中MPS 值的分布區(qū)間對(duì)圖像或地圖的圍以及對(duì)景觀中最小拼塊粒徑的選取有制約作用；另一方面MPS 可以指征景觀的破碎程度，如我們認(rèn)為在景觀級(jí)別上一個(gè)具有較小 MPS 值的景觀比一個(gè)具有較大 MPS 值的景觀更破碎，同樣在拼塊 級(jí)別上，一個(gè)具有較小 MPS 值的拼塊類型比一個(gè)具有較大 MPS 值的拼塊類型更破碎。研究發(fā)現(xiàn) MPS 值 的變化能反饋更豐富的景觀

11、生態(tài)信息，它是反映景觀異質(zhì)性的關(guān)鍵。面積加權(quán)的平均形狀因子（ AWMSI ），公式描述： AWMSI 在拼塊級(jí)別上等于某拼塊類型中各個(gè)拼塊的周長與面積比乘以各自的面積權(quán)重之后的 和；在景觀級(jí)別上等于各拼塊類型的平均形狀因子乘以類型拼塊面積占景觀面積的權(quán)重之后的和。其中系 數(shù) 0.25 是由柵格的基本形狀為正方形的定義確定的。 公式表明面積大的拼塊比面積小的拼塊具有更大的權(quán) 重。當(dāng) AWMSI=1 時(shí)說明所有的拼塊形狀為最簡單的方形（采用矢量版本的公式時(shí)為圓形） ；當(dāng) AWMSI 值增大時(shí)說明拼塊形狀變得更復(fù)雜，更不規(guī)則。生態(tài)意義： AWMSI 是度量景觀空間格局復(fù)雜性的重要指標(biāo)之一，并對(duì)許多生

12、態(tài)過程都有影響。如拼塊的 形狀影響動(dòng)物的遷移、覓食等活動(dòng) 14， 64，影響植物的種植與生產(chǎn)效率；對(duì)于自然拼塊或自然景觀的形 狀分析還有另一個(gè)很顯著的生態(tài)意義，即常說的邊緣效應(yīng)。面積加權(quán)的平均拼塊分形指數(shù)（ AWMPFD ），單位：無，圍： 1<=AWMPFD<=2 公式描述： AWMPFD 的公式形式與 AWMSI 相似，不同的是其運(yùn)用了分維理論來測(cè)量拼塊和景觀的空間 形狀復(fù)雜性。 AWMPFD=1 代表形狀最簡單的正方形或圓形， AWMPFD=2 代表周長最復(fù)雜的拼塊類型， 通 常其值的可能上限為 1.5。生態(tài)意義： AWMPFD 是反映景觀格局總體特征的重要指標(biāo)，它在一定程度

13、上也反映了人類活動(dòng)對(duì)景觀格 局的影響。一般來說，受人類活動(dòng)干擾小的自然景觀的分?jǐn)?shù)維值高，而受人類活動(dòng)影響大的人為景觀的分 數(shù)維值低。應(yīng)該指出的是，盡管分?jǐn)?shù)維指標(biāo)被越來越多地運(yùn)用于景觀生態(tài)學(xué)的研究，但由于該指標(biāo)的計(jì)算 結(jié)果嚴(yán)重依賴于空間尺度和格網(wǎng)分辨率 67 ，因而我們?cè)诶?AWMPFD 指標(biāo)來分析景觀結(jié)構(gòu)及其功能時(shí) 要更為審慎。平均最近距離（ MNN ），單位： m ，圍： MNN>0公式描述： MNN 在拼塊級(jí)別上等于從拼塊 ij 到同類型的拼塊的最近距離之和除以具有最近距離的拼塊總 數(shù)； MNN 在景觀級(jí)別上等于所有類型在拼塊級(jí)別上的 MNN 之和除以景觀中具有最近距離的拼塊總數(shù)。

14、生態(tài)意義： MNN 度量景觀的空間格局。一般來說 MNN 值大，反映出同類型拼塊間相隔距離遠(yuǎn)，分布較 離散；反之，說明同類型拼塊間相距近，呈團(tuán)聚分布。另外，拼塊間距離的遠(yuǎn)近對(duì)干擾很有影響，如距離 近，相互間容易發(fā)生干擾；而距離遠(yuǎn)，相互干擾就少。但景觀級(jí)別上的 MNN 在拼塊類型較少時(shí)應(yīng)慎用。平均鄰近指數(shù)（ MPI ），單位：無，圍： MPI>=0 公式描述：給定搜索半徑后， MPI 在拼塊級(jí)別上等于拼塊 ijs 的面積除以其到同類型拼塊的最近距離的平 方之和除以此類型的拼塊總數(shù)； MPI 在景觀級(jí)別上等于所有拼塊的平均鄰近指數(shù)。 MPI=0 時(shí)說明在給定搜 索半徑?jīng)]有相同類型的兩個(gè)拼塊出

15、現(xiàn)。 MPI 的上限是由搜索半徑和拼塊間最小距離決定的。生態(tài)意義： MPI 能夠度量同類型拼塊間的鄰近程度以及景觀的破碎度， 如 MPI 值小， 表明同類型拼塊間離 散程度高或景觀破碎程度高； MPI 值大，表明同類型拼塊間鄰近度高，景觀連接性好。研究證明 MPI 對(duì)拼 塊間生物種遷徙或其它生態(tài)過程進(jìn)展的順利程度都有十分重要的影響 68 。景觀豐度（ PR ），單位：無，圍： PR>=1公式描述： PR 等于景觀中所有拼塊類型的總數(shù)。生態(tài)意義： PR 是反映景觀組分以及空間異質(zhì)性的關(guān)鍵指標(biāo)之一，并對(duì)許多生態(tài)過程產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn) 景觀豐度與物種豐度之間存在很好的正相關(guān)，特別是對(duì)于那些生存

16、需要多種生境條件的生物來說PR 就顯得尤其重要。香農(nóng)多樣性指數(shù)（ SHDI ），單位：無，圍： SHDI>=0公式描述： SHDI 在景觀級(jí)別上等于各拼塊類型的面積比乘以其值的自然對(duì)數(shù)之后的和的負(fù)值。 SHDI=0 表 明整個(gè)景觀僅由一個(gè)拼塊組成； SHDI 增大，說明拼塊類型增加或各拼塊類型在景觀中呈均衡化趨勢(shì)分布。生態(tài)意義： SHDI 是一種基于信息理論的測(cè)量指數(shù)，在生態(tài)學(xué)中應(yīng)用很廣泛。該指標(biāo)能反映景觀異質(zhì)性， 特別對(duì)景觀中各拼塊類型非均衡分布狀況較為敏感，即強(qiáng)調(diào)稀有拼塊類型對(duì)信息的貢獻(xiàn)，這也是與其它多 樣性指數(shù)不同之處。在比較和分析不同景觀或同一景觀不同時(shí)期的多樣性與異質(zhì)性變化時(shí)，

17、 SHDI 也是一 個(gè)敏感指標(biāo)。如在一個(gè)景觀系統(tǒng)中，土地利用越豐富，破碎化程度越高，其不定性的信息含量也越大，計(jì) 算出的 SHDI 值也就越高。景觀生態(tài)學(xué)中的多樣性與生態(tài)學(xué)中的物種多樣性有緊密的聯(lián)系，但并不是簡單的正比關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)在一景觀中二者的關(guān)系一般呈正態(tài)分布。香農(nóng)均度指數(shù)（ SHEI ），單位：無，圍： 0<=SHEI<=1公式描述： SHEI 等于香農(nóng)多樣性指數(shù)除以給定景觀豐度下的最大可能多樣性（各拼塊類型均等分布） 。 SHEI=0 表明景觀僅由一種拼塊組成，無多樣性； SHEI=1 表明各拼塊類型均勻分布，有最大多樣性。生態(tài)意義： SHEI 與 SHDI 指數(shù)一樣也是

18、我們比較不同景觀或同一景觀不同時(shí)期多樣性變化的一個(gè)有力手 段。而且， SHEI 與優(yōu)勢(shì)度指標(biāo)（ Dominance ）之間可以相互轉(zhuǎn)換（即evenness=1-dominance） ,即 SHEI 值較小時(shí)優(yōu)勢(shì)度一般較高，可以反映出景觀受到一種或少數(shù)幾種優(yōu)勢(shì)拼塊類型所支配； SHEI 趨近 1 時(shí)優(yōu)勢(shì) 度低，說明景觀中沒有明顯的優(yōu)勢(shì)類型且各拼塊類型在景觀中均勻分布。散布與并列指數(shù)（ IJI ），單位：百分比，圍： 0<IJI<=100公式描述： IJI 在拼塊類型級(jí)別上等于與某拼塊類型 i 相鄰的各拼塊類型的鄰接邊長除以拼塊 i 的總邊長再 乘以該值的自然對(duì)數(shù)之后的和的負(fù)值，除以拼

19、塊類型數(shù)減 1的自然對(duì)數(shù)，最后乘以 100 是為了轉(zhuǎn)化為百分 比的形式； IJI 在景觀級(jí)別上計(jì)算各個(gè)拼塊類型間的總體散布與并列狀況。 IJI 取值小時(shí)表明拼塊類型 i 僅與 少數(shù)幾種其它類型相鄰接； IJI=100 表明各拼塊間比鄰的邊長是均等的，即各拼塊間的比鄰概率是均等的。 生態(tài)意義： IJI 是描述景觀空間格局最重要的指標(biāo)之一。 IJI 對(duì)那些受到某種自然條件嚴(yán)重制約的生態(tài)系統(tǒng) 的分布特征反映顯著， 如山區(qū)的各種生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重受到垂直地帶性的作用， 其分布多呈環(huán)狀， IJI 值一般較 低；而干旱區(qū)中的許多過渡植被類型受制于水的分布與多寡，彼此鄰近， IJI 值一般較高。蔓延度指數(shù)（ CO

20、NTAG ），單位：百分比，圍： 0<CONTAG<=100公式描述： CONTAG 等于景觀中各拼塊類型所占景觀面積乘以各拼塊類型之間相鄰的格網(wǎng)單元數(shù)目占總相 鄰的格網(wǎng)單元數(shù)目的比例，乘以該值的自然對(duì)數(shù)之后的各拼塊類型之和，除以 2 倍的拼塊類型總數(shù)的自然 對(duì)數(shù)，其值加 1 后再轉(zhuǎn)化為百分比的形式。理論上， CONTAG 值較小時(shí)表明景觀中存在許多小拼塊； 趨于 100 時(shí)表明景觀中有連通度極高的優(yōu)勢(shì)拼塊類型存在。應(yīng)該指出的是，該指標(biāo)只能運(yùn)行在 FRAGSTATS 軟 件的柵格版本中。生態(tài)意義： CONTAG 指標(biāo)描述的是景觀里不同拼塊類型的團(tuán)聚程度或延展趨勢(shì)。 由于該指標(biāo)包含空

21、間信息， 是描述景觀格局的最重要的指數(shù)之一。一般來說，高蔓延度值說明景觀中的某種優(yōu)勢(shì)拼塊類型形成了良好 的連接性；反之則表明景觀是具有多種要素的密集格局，景觀的破碎化程度較高。而且研究發(fā)現(xiàn)蔓延度和 優(yōu)勢(shì)度這兩個(gè)指標(biāo)的最大值出現(xiàn)在同一個(gè)景觀樣區(qū)。該指標(biāo)在景觀生態(tài)學(xué)和生態(tài)學(xué)中運(yùn)用十分廣泛，如Graham 等曾用蔓延度指標(biāo)進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估； Musick 和 Grover 用它來量測(cè)圖像的紋理等。景觀指數(shù)英文縮寫 英文全稱 指標(biāo)名稱 應(yīng)用尺度 單位）最近整理的 Fragstats3.3 軟件 Grid 格式下可以計(jì)算的景觀指數(shù)，希望大家共同學(xué)習(xí)探討 （注：每個(gè)景觀指數(shù)包含的信息依次為 英文縮寫 英文

22、全稱 指標(biāo)名稱 應(yīng)用尺度 單位）一、面積指標(biāo)1. Area/Perimeter AREA（AREA-CSD、AREA-CPS/AREA-LSD、AREA-LPS）Patch Area斑塊面積（類型水平方差、 百分比/景觀水平方差、百分比）一一斑塊一一ha（ha、%） >02.Isolation/Proximity LSIM Landscape Similarity Index 斑塊相似系數(shù) 斑塊 %3.Area/Density/Edge CATotal Class Area斑塊類型面積類型ha> 0 PLAND（%LAND）Perce ntage of Landscape斑塊所占景

23、觀面積比例類型% 0,100 TA Total Landscape Area 景觀面積 景觀 ha> 0 LPILargest Patch In dex最大斑塊指數(shù)類型/景觀%二、密度大小及差異1. Area/Density/Edge NPNumber of Patches斑塊數(shù)量類型/景觀n >1 PD Patch Den sity 斑塊密度 類型/景觀 n/100ha AREA（AREA-MN 、 AREA-AM 、 AREA-MD 、 AREA-RA 、 AREA-SD 、 AREA-CV）（MPS 、PSSD、PSCV）Patch Area（Patch Area Mean

24、/ Mean Patch Size、Patch Area Standard Deviation / Patch Size Standard Deviation 、Patch Area Coefficient of Variation / Patch Size Coefficient of Variation ） 斑塊面積（平均斑塊 面積、面積加權(quán)平均斑塊面積、斑塊面積中值、斑塊面積圍、斑塊面積標(biāo)準(zhǔn)差、斑塊面積變異系數(shù)）（平均斑塊面積、斑塊面積標(biāo)準(zhǔn)差、斑塊面積變異系數(shù)） 類型/景觀 ha（ha，%，%） GYRA（同上） Radius of Gyration 回旋半徑 類型/景觀 m三、邊緣指標(biāo)

25、1. Area/Perimeter PERIM（CSD、CPS/LSD、LPS） Patch Perimeter斑塊周長（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）斑塊m >0 GYRA（同上）Radius of Gyration回旋半徑斑塊m2. Contrast EDCON（同上）Edge Contrast Index邊緣對(duì)比度斑塊%3. Area/Density/Edge TE Total Edge總邊界長度 一一類型/景觀一一m EDEdge Den sity邊緣密度類型/景觀m/ha4. Contrast CWEDCon trast-Weighted Edge Den sit

26、y對(duì)比度加權(quán)邊緣密度類型/景觀m/ha TECI Total Edge Contrast Index 總邊緣對(duì)比度 類型/景觀 % ECI（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MECI、AWMECI）Edge Contrast Index （ Mean Edge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index ） 邊緣對(duì)比度（平均 面積加權(quán)平均 中值 變化圍 方差 變異系數(shù)）（平均邊緣對(duì)比度、面積加權(quán)平均邊緣對(duì)比度）一一類型/景觀一一% （ %, %）四、形狀指標(biāo)1.Shape PARA（CSD、CPS/LSD、LPS） Perimeter

27、Area Ratio 周長面積比（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比） 斑塊 無 SHAPE（同上） Shape Index形狀指標(biāo)一一斑塊 無 FRACT（同上）Fractal Dimension Index分維數(shù)斑塊無1,2 CRICLE（同上）Related Circumscribing Circle近圓形形狀指數(shù)斑塊無 CONTIG（同上）Contiguity Index鄰近指數(shù)斑塊無2. Area/Density/Edge LSILan dscape Shape Index景觀形狀指數(shù)類型/景觀無 NLSI Normalize LSI 歸一化景觀形狀指數(shù) 類型 無3.Shap

28、e PAFRACPerimeter Area Fractal DIme nsio n周長面積分維類型 / 景觀無 PARA（MN、AM、MD、RA、SD、CV） Perimeter Area Ratio 周長面積比（平均、面積加權(quán)平均、中值、變化圍、方差、變異系數(shù)）類型/景觀無 SHAPE（同上）（MSI、AWMSI）Shape Index（Mean Shape Index、Area-Weighted Mean Shape Index）形狀指數(shù)（平均形狀、面積加權(quán)的平均形狀指標(biāo)）類型/景觀無 FRAC（同上）（MPFD、AWMPFD） Fractal Dimension Index（Mean

29、Patch Fractal Dimension、Area-WeightedPatch Fractal Dimension） 分維數(shù)（平均斑塊分維數(shù)、面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)） 類型 /景觀 無 1,2 CRICLE（同上）Related Circumscribing Circle近圓形狀指數(shù)類型/景觀無 DLFDDouble Log Fractal Dime nsio n雙對(duì)數(shù)分維數(shù)類型/景觀無五、核心面積指標(biāo)1. Core Area Core（CSD、CPS/LSD、LPS） Core Area核心斑塊面積（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比）斑塊ha NCORE（同上）Number

30、 of Core Area核心斑塊數(shù)量斑塊n >1 CAI（同上） Core Area Index 核心斑塊面積比指標(biāo) 斑塊一一%2. Core Area TCA Total Core Area 核心斑塊總面積 類型 /景觀 ha CPLAND（C%LAND）Core Area Perce ntage of Landscape核心斑塊占景觀面積比類型% NDCANumber of Disju net Core Area獨(dú)立核心斑塊數(shù)量類型/景觀n DCAD Disjunct Core Area Density 獨(dú)立核心斑塊密度 類型 /景觀 n/100ha CORE（MN、AM、MD、R

31、A、SD、CV）（MCA1、CASD1、CACV1）Core Area（Mean Core Area、CoreArea Standard Deviation 、 Core Area Coefficient of Variation） 核心斑塊面積 （平均、 面積加權(quán)平均、 中值、 變化圍、方差、變異系數(shù)） （平均核心斑塊面積、核心斑塊面積方差、核心斑塊面積變異系數(shù)） 類型/景觀 ha（ha,ha,%） DCA（同上）（MCA2、CASD2、CACV2） Disjunet Core Area 獨(dú)立核心斑塊面積（平均獨(dú)立核心斑塊面積、獨(dú)立核心斑塊面積方差、獨(dú)立核心面積變異系數(shù)） 類型 /景觀 ha

32、（ha,ha,%） CAI（同上）（MCAI）Core Area Index（Mean Core Area Index）核心斑塊面積比指標(biāo)（平均核心斑塊指標(biāo)） 類型 /景觀 %六、鄰近度指標(biāo)1.Isolation/Proximity PROXIM（CSD、CPS/LSD、LPS） Proximity Index 鄰近指數(shù)（類型水平方差、百分比/景觀水平方差、百分比） 斑塊無 SIMI（同上）Similarity Index相似度斑塊無 ENN（同上）Euclidean Nearest Neighbor Index歐氏鄰近距離斑塊m2.Isolation/Proximity PROXIM（MN、

33、AM、MD、RA、SD、CV）（MPI）Proximity Index（Mean Proximity Index） 鄰近指數(shù)（平均、面積加權(quán)平均、中值、變化圍、方差、變異系數(shù)）（平均鄰近指數(shù)）一一類型/景觀一一%（%） >0 SIMI（同上） Similarity Index 相似度 類型/景觀無 ENN（同上）（MNN、NNSD、NNCV）Euelidean Nearest Neighbor Index（Mean Euelidean Nearest-NeighborIndex、Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation 、Eu

34、clidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variati on）歐氏鄰近距離（平均歐氏鄰近距離、歐氏鄰近距離方差、歐氏鄰近距離變異系數(shù)）一一類型/景觀 m（m,m,%） > 0七、多樣性1. Diversity PR Patch Richness斑塊多度（豐富度）一一景觀 n >1 PRDPatch Rich ness Den sity斑塊豐富度景觀n/100ha RPR Relative Patch Richness 相對(duì)豐富度 景觀 % SHDISha nnon's Diversity Index香農(nóng)多樣性指數(shù)景觀無 S

35、IDISimpson's Diversity IndexSimpson 多樣性指數(shù)景觀無 MSHDIModified Simpson's Diversity Index修正 Simpson 多樣性指數(shù)景觀無 SHEIShannon's Evenness Index香農(nóng)均勻度指數(shù)景觀無0,1 SIEISimps on's Evenn ess IndexSimps on 均勻度指數(shù)景觀無 MSIEIModified Simpson's Evenness Index修正 Simpson 均勻度指數(shù)景觀無八、聚散性1. Contagion/Interspersi

36、on CLUMPY Clumpiness 叢生度 類型 % PLADJProportion of Like Adjacency相似鄰近比例類型 /景觀% ( 0,100 AIAggregation In dex聚合度類型 / 景觀% (0,100 IJIIn terspersion Juxt aposition In dex散布與并列指數(shù)類型 / 景觀% (0,100 DIVISION Landscape Division Index 景觀分裂指數(shù) 類型/景觀 %( 0,100 SPLIT Splitt ing In dex 分離度 類型/景觀 %( 0,100 MESH Effective

37、Mesh Size 有效粒度面積 景觀 %( 0,1002. Connectivity COHESION Patch Cohesion Index 整體性(斑塊凝聚度)類型/景觀一一% ( 0,100 CONNECT Connectance In dex連接度類型/景觀 % ( 0,1003. Contagion/Interspersion CONTAGCon tagi on In dex蔓延度景觀% (0,100景觀格局動(dòng)態(tài)變化分析方法(基于 ArcGIS 、Fragstats 、ENVI 、ERDAS 、Patch Analysis for ArcGIS )雖然以前對(duì)該類分析已經(jīng)進(jìn)行過研究

38、，并已完成過相關(guān)項(xiàng)目， 但是近期又接到類似項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)很多以前 遇到的問題又出現(xiàn)并造成一定麻煩，這都是由于之前沒有對(duì)研究過程進(jìn)行詳細(xì)的記錄所致。這次完成研究 后，決定把一些出現(xiàn)問題的地方記錄下來。問題一：利用 Fragstats 對(duì) ArcGIS 中的分類圖進(jìn)行景觀指數(shù)的計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，在此會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題，一是 用Fragstats打開柵格文件會(huì)出現(xiàn)不能導(dǎo)入的問題，另一個(gè)是用Fragstats分析時(shí)出現(xiàn)不能生成計(jì)算結(jié)果文件的問題。第一個(gè)問題的解決方法是：平時(shí)我們生成的柵格文件是多種類別同時(shí)生成的，也就是說這一個(gè)柵 格文件包含了所有的類別，針對(duì)Fragstats,我們需要一個(gè)類別生成一個(gè)柵格文件，這樣

39、就可以導(dǎo)入成功(近期發(fā)現(xiàn)也可打開多類別文件，只是要注意格式的轉(zhuǎn)換，文件的投影，路徑名稱是否全為英文等問題)。另一個(gè)是需要在進(jìn)行配置的時(shí)候選中set run parameters打開后的對(duì)話框"automatically save"這一項(xiàng)。對(duì)于利用景觀統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)各類型的景觀指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)除了利用Fragstats以外，還有一個(gè) Patch Analysisfor ArcGIS 軟件可以完成,只是該軟件的景觀指數(shù)較少,但是具有很多優(yōu)勢(shì),該軟件安裝完成后集成到 ArcGIS 中,可以直接對(duì)矢量文件進(jìn)行分析。問題二： 利用多種軟件對(duì)景觀格局的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析, 主要包括轉(zhuǎn)換矩陣的得出

40、和轉(zhuǎn)換結(jié)果圖形的生 成,這是動(dòng)態(tài)變化分析的關(guān)鍵。問題主要出現(xiàn)在 ENVI 進(jìn)行該項(xiàng)研究比較方便,但是只支持柵格格式,而 用 ArcGIS 轉(zhuǎn)出的柵格格式到 ENVI 中不支持, 也就是 ENVI 打不開 ArcGIS 中轉(zhuǎn)出的 GRID 和 IMG 格式的 文件,這里的解決方法就是利用 ERDAS 把 GRID 文件轉(zhuǎn)成 IMG 文件,然后就可以在 ENVI 中打開。另一 個(gè)問題是 ENVI 中的轉(zhuǎn)換分析只支持 CLASS 文件,也就是分類結(jié)果文件,針對(duì)此,我們需要利用密度分 割方法把導(dǎo)出的柵格文件按照屬性字段進(jìn)行分級(jí),轉(zhuǎn)出分類結(jié)果文件,從而進(jìn)行研究。至此主要問題都已解決。關(guān)于使用 frags

41、tats 的一點(diǎn)總結(jié)關(guān)于使用 fragstats 的一點(diǎn)總結(jié)1. 環(huán)境變量的設(shè)置步驟：我的電腦 -屬性 -高級(jí) -環(huán)境變量,在系統(tǒng)變量那里,新建,變量名為path ,變量值為X:ESRIA V_GIS30ARCVIEWBIN32 , X 為 Arcview 安裝所在的盤符。至于如何借助 Arcgis ,我還沒有試成功過。2. grid 文件的選擇正確地設(shè)置了環(huán)境變量之后，Run Parameters對(duì)話框中，In put Data Type的Arc Grid選項(xiàng)會(huì)變成可選。選擇 Arc Grid 選項(xiàng),點(diǎn)擊 Grid name 按鈕,彈出文件選擇對(duì)話框,在左邊的樹目錄選擇 Grid 文件所在的

42、目錄，在右邊的列表框中就會(huì)出現(xiàn)可以選擇的Grid文件列表，選擇一個(gè)，ok之后，就可以將 Grid文件導(dǎo)入。3. Grid文件的生成建議用Arcgis事先處理地圖數(shù)據(jù)，因?yàn)锳rcgis中間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式大多為Grid格式，這樣不用另外轉(zhuǎn)換格式，也方便景觀指數(shù)的計(jì)算。如果用Arcview處理地圖數(shù)據(jù)，可以在加載空間分析模塊的基礎(chǔ)上，Theme->Convert to Grid來生成。加載空間分析模塊的方法：File->Extensions，選擇 Spatial Analyst， ok。4指數(shù)的選擇。指數(shù)一共有三個(gè)級(jí)別，path、class、land三個(gè)級(jí)別。不同級(jí)別對(duì)應(yīng)不同的指數(shù)，對(duì)應(yīng)

43、著不同的生態(tài)學(xué)意義。 所以選擇指數(shù)的時(shí)候，一定要清楚所選擇的指數(shù)對(duì)應(yīng)的級(jí)別。5背景的問題在景觀計(jì)算中，需要注意背景的影響。這是景觀指數(shù)誤差中很大的一部分。比如說，我們拿到的遙感圖像，校正好后，邊界裁剪后，一般不是規(guī)則的矩形。在邊邊角角存在沒有信息 的像元。圖像分類后，沒有信息的像元也是作為分類的一種的。因此，需要對(duì)其進(jìn)行去除。這個(gè)操作可以 在Arcgis下操作。Fragstats 3.3安裝及計(jì)算景觀格局指數(shù)的過程已有907次閱讀2011-2-12 18:41 |個(gè)人分類：景觀系統(tǒng)分類：科研筆記關(guān)鍵詞:goole軟件 文章 網(wǎng)址 多數(shù)是，部分有自己的注釋現(xiàn)在景觀格局研究普遍采用Fragstat

44、s 3.3軟件計(jì)算格局指數(shù)，我在寫文章的過程中也使用了這一軟件，期間也遇到不少問題，幸得高人指點(diǎn)和自己不斷摸索(當(dāng)時(shí)網(wǎng)上鮮有使用方法)，終于把數(shù)據(jù)算出來了，現(xiàn)在把使用過程中遇到的一些問題與方法寫出來，希望對(duì)后來者有些幫助，在寫這個(gè)的過程中，參考了一些 朋友的意見。1 Fragstats 33軟件的下載在goole搜索頁面直接輸入Fragstats 3.3"出來的第二個(gè)網(wǎng)址：點(diǎn)擊Fragstats 3.3 downloads”或者打開連接：./landeco/researchfragstats /downloads/fragstats downloads.html 直

45、接下載2 Fragstats 33軟件的安裝如果你裝了 arcgis軟件，那么Fragstats 3.3可以直接使用。下載下來的文件解壓縮后，雙擊便可以使用，注意，要保證你的ArcGIS是運(yùn)行的狀態(tài)。3環(huán)境變量的設(shè)置打開軟件后，看你的是“ ARCGRID disabled還是“ ARCGRID enabled，”如果是后則，可以直接使用，如果是前者，學(xué)要設(shè)置環(huán)境變量。步驟：我的電腦-> 屬性-> 高級(jí)-> 環(huán)境變量，在系統(tǒng)變量那里，新建，變量名為path ,變量值為 X:ESRIA V_GIS30ARCVIEWBIN32 , X 為 Arcview 安裝所在的盤符?；蛘呤?C

46、:Program FilesArcGISBin ” C為Arcview (應(yīng)為ArcGIS?)安裝所在的盤符，一般默認(rèn)安裝在C盤上。這樣你的軟件就能用了。(1) Arc Grid created with Arc/lnfo. Note, to use Arc Grids you must have ArcView Spatial An alyst or ArcGIS in stalled on your computer and FRAGSTATS must have access to a certa in .dll file found either in the ArcView Bin3

47、2 directory (for ArcView Spatial An alyst users) or the ArcGIS Bin directory (for ArcGIS users). Specifically, a path to the corresponding dll library file should be specified in the environmental settings under NT or Windows 2000 operating systems, or a path statement included in the autoexec.bat f

48、ile, e.g., under Windows 98, as follows: Win dows NT: You can add the n ecessary Path variable or edit the existi ng one via the Con trol panel - System Properties - Environment tab. Add a new variable or edit the existing Path variable in the system variables, not the user variables (this will requ

49、ire administrative privileges). Add the full path to the appropriate .dll file. If you are using ArcView Spatial An alyst, the required file is the avgridio.dll file and it is typically in stalled in the followi ng path: esriav_gis30arcviewbin32. If you are using ArcGIS, the required file is the aig

50、ridio.dll file and it is typically in stalled in the followi ng path: esriarci nfoarcexe81bi n. Note, your software version nu mber and path may be differe nt so be sure to locate the .dll file on your computer and en ter the correct path. If you are using both Spatial Analyst and ArcGIS, then you c

51、an enter either or both paths to the Path system variable.Windows 2000/XP: You can add the necessary Path variable or edit the existing one via the Control panel - System Properties - Adva need tab - En vir onment Variables butt on. Add a new variable or edit the existi ng Path variable in the syste

52、m variables, not the user variables (this will require administrative privileges). Then, followi ng the in struct ions above for Win dows NT.Win dows 95/98: You must add the n ecessary Path stateme nt to the autoexec.bat file. First, search your computer for the autoexec.bat file and open it using a

53、ny text editor. Then, either add a Path statement or edit the existing one. Add the full path to the appropriate .dll file. If you are using ArcView Spatial Analyst, the required file is the avgridio.dll file and it is typically in stalled in the followi ng path: esriav_gis30arcviewbi n32. If you ar

54、e usingArcGIS, the required file is the aigridio.dll file and it is typically in stalled in the followi ng path: esriarci nfoarcexe81bi n.Thus, the pathstateme ntshould looksometh inglike: PATHc:esriav_gis30arcviewb in 32. Note, your software version nu mber and path may be differe nt so be sure to

55、locate the .dll file on your computer and enter the correct path. If you are using both Spatial Analyst and ArcGIS, then you can enter either or both paths to the Path system variable. If you are adding the path to an existing path, simple use a semicoIon to separate the unique paths in the Path sta

56、tement. After saving the file you will need to reboot your mach ine for the cha nge to take effect.我的是xp,裝的是arcgis,所以需要aigridio.dll這個(gè)文件，gis我裝在d盤，所以是在“ D:"這個(gè)目錄下找到了 aigridio.dll這個(gè)文件步驟：我的電腦-屬性-高級(jí)-環(huán)境變量，在系統(tǒng)變量那里，新建，變量名為path，變量值為D:arcgisarcexe9xbin ok,到這里arcgrid已經(jīng)是enabled 了。變量名必須為 PATH(還不能在 arcgislO 下運(yùn)行，提示"The run time applicati on type must be specified before lice nse in itializati on")4數(shù)據(jù)準(zhǔn)備因?yàn)檫@個(gè)軟件支持的是grid格式的數(shù)據(jù)，所以需要將手上的coverage、