总面积除以各个类型的拼块总数。 生态意义:MPS代表一种平均状况,在景观结构分析中反映两方面的意义:景观中MPS值的分布区间对图像或地图的范围以及对景观中最小拼块粒径的选取有制约作用;另一方面MPS可以指征景观的破碎程度,如我们认为在景观级别上一个具有较小MPS值的景观比一个具有较大MPS值的景观更破碎,同样在拼块级别上,一个具有较小MPS值的拼块类型比一个具有较大MPS值的拼块类型更破碎。研究发现MPS值的变化能反馈更丰富的景观生态信息,它是反映景观异质性的关键。
面积加权的平均形状因子(AWMSI)公式描述:AWMSI在拼块级别上等于某拼块类型中各个拼块的周长与面积比乘以各自的面积权重之后的和;在景观级别上等于各拼块类型的平均形状因子乘以类型拼块面积占景观面积的权重之后的和。其中系数0.25是由栅格的基本形状为正方形的定义确定的。公式表明面积大的拼块比面积小的拼块具有更大的权重。当AWMSI=1时说明所有的拼块形状为最简单的方形(采用矢量版本的公式时为圆形);当AWMSI值增大时说明拼块形状变得更复杂,更不规则。 生态意义:AWMSI是度量景观空间格局复杂性的重要指标之一,并对许多生态过程都有影响。如拼块的形状影响动物的迁移、觅食等活动,影响植物的种植与生产效率;对于自然拼块或自然景观的形状分析还有另一个很显著的生态意义,即常说的边缘效应。面积加权的平均拼块分形指数(AWMPFD),单位:无,范围:1<=AWMPFD<=2 公式描述:AWMPFD的公式形式与AWMSI相似,不同的是其运用了分维理论来测量拼块和景观的空间形状复杂性。AWMPFD=1代表形状最简单的正方形或圆形,AWMPFD=2代表周长最复杂的拼块类型,通常其值的可能上限为1.5。生态意义:AWMPFD是反映景观格局总体特征的重要指标,它在一定程度上也反映了人类活动对景观格局的影响。一般来说,受人类活动干扰小的自然景观的分数维值高,而受人类活动影响大的人为景观的分数维值低。应该指出的是,尽管分数维指标被越来越多地运用于景观生态学的研究,但由于该指标的计算结果严重依赖于空间尺度和格网分辨率,因而我们在利用AWMPFD指标来分析景观结构及其功能时要更为审慎。平均最近距离(MNN),单位:m,范围:MNN>0 公式描述:MNN在拼块级别上等于从拼块ij到同类型的拼块的最近距离之和除以具有最近距离的拼块总数;MNN在景观级别上等于所有类型在拼块级别上的MNN之和除以景观中具有最近距离的拼块总数。生态意义:MNN度量景观的空间格局。一般来说MNN值大,反映出同类型拼块间相隔距离远,分布较离散;反之,说明同类型拼块间相距近,呈团聚分布。另外,拼块间距离的远近对干扰很有影响,如距离近,相互间容易发生干扰;而距离远,相互干扰就少。但景观级别上的MNN在拼块类型较少时应慎用。
平均邻近指数(MPI),单位:无,范围:MPI>=0 公式描述:给定搜索半径后,MPI在拼块级别上等于拼块ijs的面积除以其到同类型拼块的最近距离的平方之和除以此类型的拼块总数;MPI在景观级别上等于所有拼块的平均邻近指数。MPI=0时说明在给定搜索半径内没有相同类型的两个拼块出现。MPI的上限是由搜索半径和拼块间最小距离决定的。 生态意义:MPI能够度量同类型拼块间的邻近程度以及景观的破碎度,如MPI值小,表明同类型拼块间离散程度高或景观破碎程度高;MPI值大,表明同类型拼块间邻近度高,景观连接性好。研究证明MPI对拼块间生物种迁徙或其它生态过程进展的顺利程度都有十分重要的影响。
景观丰度(PR),单位:无,范围:PR>=1 公式描述:PR等于景观中所有拼块类型的总数。 生态意义:PR是反映景观组分以及空间异质性的关键指标之一,并对许多生态过程产生影响。研究发现景观丰度与物种丰度之间存在很好的正相关,特别是对于那些生存需要多种生境条件的生物来说PR就显得尤其重要。 香农多样性指数(SHDI),单位:无,范围:SHDI>=0 公式描述:SHDI在景观级别上等于各拼块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值。SHDI=0表明整个景观仅由一个拼块组成;SHDI增大,说明拼块类型增加或各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布。 生态意义:SHDI是一种基于信息理论的测量指数,在生态学中应用很广泛。该指标能反映景观异质性,特别对景观中各拼块类型非均衡分布状况较为敏感,即强调稀有拼块类型对信息的贡献,这也是与其它多样性指数不同之处。在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时,SHDI也是一个敏感指标。如在一个景观系统中,土地利用越丰富,破碎化程度越高,其不定性的信息含量也越大,计算出的SHDI值也就越高。景观生态学中的多样性与生态学中的物种多样性有紧密的联系,但并不是简单的正比关系,研究发现在一景观中二者的关系一般呈正态分布。
香农均度指数(SHEI),单位:无,范围:0<=SHEI<=1 公式描述:SHEI等于香农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可能多样性(各拼块类型均等分布)。SHEI=0表明景观仅由一种拼块组成,无多样性;SHEI=1表明各拼块类型均匀分布,有最大多样性。 生态意义:SHEI与SHDI指数一样也是我们比较不同景观或同一景观不同时期多样性变化的一个有力手段。而且,SHEI与优势度指标(Dominance)之间可以相互转换(即evenness=1-dominance),即SHEI值较小时优势度一般较高,可以反映出景观受到一种或少数几种优势拼块类型所支配;SHEI趋近1时优势度低,说明景观中没有明显的优势类型且各拼块类型在景观中均匀分布。
散布与并列指数(IJI),单位:百分比,范围:0 FRAGSTATS软件的栅格版本中。 生态意义:CONTAG指标描述的是景观里不同拼 块类型的团聚程度或延展趋势。由于该指标包含空间信息,是描述景观格局的最重要的指数之一。一般来说,高蔓延度值说明景观中的某种优势拼块类型形成了良好的连接性;反之则表明景观是具有多种要素的密集格局,景观的破碎化程度较高。而且研究发现蔓延度和优势度这两个指标的最大值出现在同一个景观样区。该指标在景观生态学和生态学中运用十分广泛,如Graham等曾用蔓延度指标进行生态风险评估;Musick和Grover 用它来量测图像的纹理等。 [转]景观指数分析软件Fragstats专题学习 (2010-07-06 11:12:40) 转载 标签: 杂谈 Fragstats 基于分类图像的空间格局分析程序:该软件是一个用来计算大量景观指数的计算机软件,该软件接受分类格局图像。美国林务局技术报告中曾经在1995年介绍过该软件,当时的版本是2.0,现在可供下载的版本是3.3.现在该软件已经成为景观生态学研究中重要的软件,受到广泛好评。 其中第3版增加了 1.用户图形界面 2 新的景观指数 3 临近距离 4 核心区面积 5 移动窗口分析 6 背景和边界 7 命令行扩展 Fragstats是由美国俄勒冈州立大学森林科学系开发的一个景观指标计算软件,它由两个版本,矢量版本运行在Arc/INFO环境中,接受Arc/INFO的矢量图层;栅格版本可以接受Arc/INFO、IDRISI、ERDAS等多种格式的格网数据。两个版本的区别在于:栅格版本可以计算最近距离、邻近指数和蔓延度,而矢量版本不行;另一个区别是对边缘的处理,由于格网化的地图中,拼块边缘总是大于实际的边缘,因此栅格版本在计算边缘参数时,会产生误差,这种误差依赖于网格的分辨率。 运行软件后,设置参数,可以选择Arc Grid.如果你遇到Arc Grid不可用,可能是你电脑上安装的ArcGIS有关,因为该软件读取Grid数据要调用Arc/INFO中的动态链接库,可以使用如下解决办法: 设置我的电脑—环境变量—第一个当中新建名为path,路径为C:\\esri\\av30\\bin32 需要安装arcview3.2和spatial Analysis..这样设置以后,fragstats的ArcGrid就可用了,你可以用grid格式的数据进行分析了。 Fragstats计算景观指标的操作比较简单,大体步骤如下: 1) 运行软件,设置参数:fragstats—set run parameters, 可选择输入数据类型,如选择arc grid数据类型,然后选择输入文件以及输出文件,选择斑块、类、景观水平上的指标或全选。 2) 选择要计算的指标,如要计算景观水平上的指标,选select land metrics, 并选择相应的指标。 3) 运行,excute 4) 查看结果,brows result 5) 保存结果 分享 转]Fragstats 3.3使用方法及景观指数生态学含义 (2010-07-06 11:17:48) 转载 标签: 分类: GIS 杂谈 Fragstats 33软件的安装 如果你装了arcgis软件,那么Fragstats 3.3可以直接使用。下载下来的文件解压缩后,双击便可以使用,注意,要保证你的ArcGIS是运行的状态。 环境变量的设置 打开软件后,看你的是“ARCGRID disabled”还是“ARCGRID enabled”,如果是后则,可以直接使用,如果是前者,学要设置环境变量。步骤: 我的电脑->属性->高级->环境变量,在系统变量那里,新建,变量名为path,变量值为X:\\ESRI\\AV_GIS30\\ARCVIEW\\BIN32,X为Arcview安装所在的盘符。 或者是C:\\Program Files\\ArcGIS\\Bin,C为Arcview安装所在的盘符,一般默认安装在C盘上。这样你的软件就能用了。 数据准备
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