景观指数具体算法
较全的景观指数公式
较全的景观指数公式景观指数是评价景观品质和可持续性的重要指标之一、它可以用于评价土地使用、城市规划和景观设计的质量,并帮助决策者了解和改进景观的可视性、连通性、多样性和自然性等要素。
以下是一个较全的景观指数公式,它将这些要素纳入考虑,并考虑了景观的可持续性:景观指数=可视性指数×连通性指数×多样性指数×自然性指数×可持续性指数其中,每个指数的计算方法如下:1. 可视性指数 (Visibility Index):表示景观的可见程度和可接近性。
它衡量了景观能否被人们轻松观察和接近,从而影响其可用性和吸引力。
可视性指数可以通过以下公式计算:可视性指数=(S/P)×100其中,S表示可见景观的总面积,P表示研究区域的总面积。
连通性指数=(C/N)×100其中,C表示连接的要素数量,N表示研究区域中的总要素数量。
3. 多样性指数 (Diversity Index):评估景观的种类和多样性,包括植被类型、土地利用类型和景观元素组成的多样性。
多样性指数可以通过以下公式计算:多样性指数=(D/T)×100其中,D表示研究区域中的不同景观类型数量,T表示总景观类型数量。
4. 自然性指数 (Naturalness Index):衡量景观的自然程度和生态可持续性,包括自然环境保护、生态系统功能和生物多样性等。
自然性指数可以通过以下公式计算:自然性指数=(N/L)×100其中,N表示自然景观的总面积,L表示研究区域的总面积。
5. 可持续性指数 (Sustainability Index):反映景观设计和土地使用的可持续性。
它包括节约能源、水资源管理、环境保护和社会包容等方面的指标。
可持续性指数可以通过以下公式计算:可持续性指数=(W+E+P+S)/4其中,W表示能源节约的指标,E表示水资源管理的指标,P表示环境保护的指标,S表示社会包容的指标。
较全的景观指数公式
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND)式中:——斑块的面积;——所有景观的总面积。
PLAND度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD)式中:——第类景观要素的总面积;——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC)式中:——斑块的面积;——斑块的周长;——斑块数目。
PAFRAC反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI)式中:——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI)式中:——景观斑块类型所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
另外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,其步定性的信息含量也越大,计算出的SHDI值也就越高。
②蔓延度(CONTAG)式中:——类型斑块所占的面积百分比;——类型斑块和类型斑块毗邻的数目;——景观中的斑块类型总数目。
CONTAG 可描述景观里斑块类型的团聚程度或延展趋势,包含了空间信息。
较全的景观指数公式
较全的景观指数公式 Prepared on 22 November 2020景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND)式中:ij a——斑块ij的面积;A——所有景观的总面积。
PLAND度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD)式中:i n——第i类景观要素的总面积;A——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC)式中:ij a——斑块ij的面积;ij p——斑块ij的周长;i n——斑块数目。
PAFRAC反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI)式中:ii g——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI)式中:i p——景观斑块类型i所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
另外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,其步定性的信息含量也越大,计算出的SHDI值也就越高。
②蔓延度(CONTAG)式中:i p——i类型斑块所占的面积百分比;ik g——i类型斑块和k类型斑块毗邻的数目;m——景观中的斑块类型总数目。
较全的景观指数公式
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND )()1001A aP PLAND n j iji ∑===式中:ij a ——斑块ij 的面积;A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD )()()10010000A n PN i =式中:i n ——第i 类景观要素的总面积;A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC )()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC 式中:ij a ——斑块ij 的面积;ij p ——斑块ij 的周长;i n ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI ))100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii ii g g AI式中:ii g ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI )()i i m i p p SHDI ln 1∑=-=式中:i p ——景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
各种景观指数具体算法
各种景观指数具体算法景观指数是用于评价和衡量特定区域景观质量和景观变化的指标。
不同的景观指数通常使用不同的算法和计算方法。
以下是一些常见的景观指数及其具体算法:1. 破碎度指数(Fragmentation Index):破碎度指数用于评估景观的断片化程度。
其中一个常用的算法是计算所有景观斑块与边界之间的接触面积的比例。
破碎度指数越高,表示景观更加破碎,生态连通性和生物多样性可能受到威胁。
2. 分散度指数(Dispersal Index):分散度指数用于评估景观中斑块的空间分布。
一个常见的算法是计算所有斑块中心点的平均距离。
分散度指数越高,表示景观中的斑块分布更为分散,可能导致动植物的迁徙和扩散受到限制。
3. 多样性指数(Diversity Index):多样性指数用于评估景观中物种的多样性。
其中一个常见的算法是基于斑块覆盖类型的多样性计算,例如Shannon多样性指数。
多样性指数越高,表示景观中物种的丰富度和均匀度更高。
4. 整体景观形态指数(Landscape Shape Index):整体景观形态指数用于评估景观斑块的形态特征。
其中一个常见的算法是计算景观中斑块的形状复杂性,例如形状指数和边界长度指数。
整体景观形态指数可以用来评估景观的景观健康程度和恢复能力。
5. 景观承载力指数(Landscape Carrying Capacity Index):景观承载力指数用于评估景观对人类和自然系统的容纳和支持能力。
其中一个常见的算法是基于景观功能类型对景观斑块进行评估,例如耕地、森林和湿地等。
景观承载力指数可以用来指导管理决策和可持续规划。
此外,还有一些其他的景观指数和算法,例如景观连通度指数、生态系统服务价值指数等。
这些指数都有各自的特点和应用场景,可以帮助人们更好地理解和管理景观环境。
在实际应用中,通常需要结合地理信息系统(GIS)和遥感数据来进行指数的计算和分析。
较全的景观指数公式
较全的景观指数公式Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND)式中:ij a——斑块ij的面积;A——所有景观的总面积。
PLAND度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD)式中:i n——第i类景观要素的总面积;A——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC)式中:ij a——斑块ij的面积;ij p——斑块ij的周长;i n——斑块数目。
PAFRAC反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI)式中:ii g——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI)式中:i p——景观斑块类型i所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
另外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,其步定性的信息含量也越大,计算出的SHDI值也就越高。
较全的景观指数公式(相关知识)
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND )()1001A aP PLAND n j iji ∑===式中:ij a ——斑块ij 的面积;A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD )()()10010000A n PN i =式中:i n ——第i 类景观要素的总面积;A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC )()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC 式中:ij a ——斑块ij 的面积;ij p ——斑块ij 的周长;i n ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI ))100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii ii g g AI式中:ii g ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI )()i i m i p p SHDI ln 1∑=-=式中:i p ——景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
较全的景观指数公式
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND )()1001A aP PLAND n j iji ∑===式中:ij a ——斑块ij 的面积;A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD )()()10010000A n PN i =式中:i n ——第i 类景观要素的总面积;A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC )()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC 式中:ij a ——斑块ij 的面积;ij p ——斑块ij 的周长;i n ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI ))100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii ii g g AI式中:ii g ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI )()i i m i p p SHDI ln 1∑=-=式中:i p ——景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
较全的景观指数公式 (2)
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND )()1001A aP PLAND n j iji ∑===式中:ij a ——斑块ij 的面积;A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD )()()10010000A n PN i =式中:i n ——第i 类景观要素的总面积;A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC )()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC 式中:ij a ——斑块ij 的面积;ij p ——斑块ij 的周长;i n ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI ))100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii ii g g AI式中:ii g ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI )()i i m i p p SHDI ln 1∑=-=式中:i p ——景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
较全的景观指数公式
景观指数(1)斑块类型指数① 斑块所占景观面积的比例( PLANDnajPLAND P 二 100A式中:aj ――斑块j 的面积;A ――所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例; 是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
② 斑块密度(PDnPN - 10000 100A斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数 面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③ 周长面积分维数(PAFRAC2nnnn j ln P j ln a jP j a jj 1 j 1j 1 2 nn2m ln P ijIn P jj 1j 1式中:aj ――斑块j 的面积;Pj ――斑块j 的周长;ni ――斑块数目。
PAFRA 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在 1 — 2之间,其值 越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大; 反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④ 斑块聚合度(AI )AII (100) max gn式中:gii ――相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边 界时,该类型的聚合程度最低; 而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,式中:山――第i 类景观要素的总面积;A ――所有景观的总面积。
/100公顷,它表达的是单位 PAFRAC具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数① 香农多样性指数(SHD )mSHDI P i In P ii 1式中:Pi ――景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质 性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
景观指数具体算法
景观指数具体算法景观指数是评价一个区域或地方景观特征的度量值,它可以用于衡量景观的质量、多样性、独特性和可达性等方面。
景观指数的具体算法包括以下几个步骤:1.数据收集收集评价区域的地理、环境和景观数据,包括土地利用、地形地貌、植被覆盖、人造结构、水体等信息。
这些数据可以通过遥感影像、GPS测量、地理信息系统(GIS)等方式获取。
2.数据预处理3.指标选择和权重确定根据景观评价的目的和需求,选择适当的景观指标。
常见的景观指标包括景观面积、景观形状、景观分布、景观破碎度等。
根据景观特征的重要性,为每个指标分配合理的权重。
权重可以通过专家知识、模型分析和层次分析法等方法确定。
4.指标计算根据所选指标和权重,计算每个指标的具体值。
不同的指标有不同的计算方法,例如景观面积可以通过面积量测或遥感影像像元统计得到,景观形状可以通过形状指数或景观指数进行计算。
5.指标归一化和标准化将计算得到的指标进行归一化和标准化处理,使其具有可比性和可解释性。
归一化的目的是将指标的值映射到0-1的范围内,可以使用最小-最大值归一化或Z-score标准化等方法。
标准化的目的是使各指标具有相同的尺度和变异性,常用的方法有标准差标准化和百分位数标准化。
6.指标加权求和根据指标的权重,将各项指标进行加权求和得到综合指数值。
加权求和可以使用线性加权、非线性加权或分级加权等方法。
加权求和的结果即为景观指数,用于评价和比较不同区域或地方的景观特征。
7.灵敏度分析和可视化对景观指数进行灵敏度分析,探究指标权重对景观指数的影响。
同时,将景观指数的结果进行可视化,可以通过地图、图表或图形展示评价区域的景观特征,便于比较和交流。
综上所述,景观指数的具体算法包括数据收集、预处理、指标选择和权重确定、指标计算、指标归一化和标准化、指标加权求和、灵敏度分析和可视化等步骤。
通过这些步骤,可以对一个区域或地方的景观特征进行全面的评价和比较。
各种景观指数具体算法
(1)景观破碎度破碎度表征景观被分割的破碎程度,反映景观空间结构的复杂性,在一定程度上反映了人类对景观的干扰程度。
它是由于自然或人为干扰所导致的景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程,景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一,它与自然资源保护密切相关。
公式如下:Ci = Ni / Ai式中Ci为景观i的破碎度,Ni为景观i的斑块数,Ai 为景观i的总面积。
景观分离度指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度。
Vi = Dij / Aij式中Vi为景观类型i的分离度,Dij为景观类型i的距离指数,Aij为景观类型i的面积指数。
干扰强度和自然度干扰强度表示人类的干扰作用,干扰强度越小,越利于生物的生存,因此,其针对受体的生态意义越大。
Wi = Li / Si;Ni = 1 / WiWi表示受干扰强度,Li是指i类生态系统内廊道(公路、铁路、堤坝、沟渠)的总长度,Si是指i类生态系统的总面积,Ni是i类生态系统类型的自然度。
景观多样性指数多样性指数是指景观元素或生态系统在结构、功能以及随时间变化方面的多样性,它反映了绿地景观类型的丰富度和复杂度。
计算公式如下:式中,H 为多样性指数;Pi 是景观类型 i 所占面积的比例;m 为景观类型数目。
H 值越大,表示景观多样性越大。
优势度D 为景观的优势度,它与多样性指数成反比,对于景观类型数目相同的不同景观,多样性指数越大,其优势度越小。
均匀度E=(H/Hmax)×100%均匀度和优势度一样,也是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。
这两个指数可以彼此验证。
分维数D=2ln(P/4)/ln(A)式中,D表示分维数;P为斑块周长;A为斑块面积。
D 值越大,表明斑块形状越复杂,D 值的理论范围为 1.0~2.0,1.0 代表形状最简单的正方形斑块,2.0 表示等面积下周边最复杂的斑块。
(8)聚集度指数RC=1-C/Cmax式中,RC 是相对聚集度指数,取值范围为 0~1 之间;C 为复杂性指数,Cmax 是 C 的最大可能取值,C 和 Cmax 的计算公式为:其中,P(i,j) 是生态系统 i 与生态系统 j 相邻的概率,m 是景观中生态系统类型总数。
(完整word版)较全的景观指数公式
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND )()1001A aP PLAND n j iji ∑===式中:ij a ——斑块ij 的面积;A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD )()()10010000A n PN i =式中:i n ——第i 类景观要素的总面积;A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC )()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC 式中:ij a ——斑块ij 的面积;ij p ——斑块ij 的周长;i n ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI ))100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii ii g g AI式中:ii g ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI )()i i m i p p SHDI ln 1∑=-=式中:i p ——景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
景观指数具体算法
景观破碎度破碎度表征景观被分割的破碎程度,反映景观空间结构的复杂性,在一定程度上反映了人类对景观的干扰程度。
它是由于自然或人为干扰所导致的景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程,景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一,它与自然资源保护密切相关。
公式如下:Ci = Ni / Ai式中Ci为景观i的破碎度,Ni为景观i的斑块数,Ai 为景观i的总面积。
景观分离度指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度。
Vi = Dij / Aij式中Vi为景观类型i的分离度,Dij为景观类型i的距离指数,Aij为景观类型i的面积指数。
干扰强度和自然度干扰强度表示人类的干扰作用,干扰强度越小,越利于生物的生存,因此,其针对受体的生态意义越大。
Wi = Li / Si;Ni = 1 / WiWi表示受干扰强度,Li是指i类生态系统内廊道(公路、铁路、堤坝、沟渠)的总长度,Si是指i类生态系统的总面积,Ni是i类生态系统类型的自然度。
优势度D 为景观的优势度,它与多样性指数成反比,对于景观类型数目相同的不同景观,多样性指数越大,其优势度越小。
均匀度E=(H/Hmax)×100%均匀度和优势度一样,也是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。
这两个指数可以彼此验证。
分维数D=2ln(P/4)/ln(A)式中,D表示分维数;P为斑块周长;A为斑块面积。
D 值越大,表明斑块形状越复杂,D 值的理论范围为 1.0~2.0,1.0 代表形状最简单的正方形斑块,2.0 表示等面积下周边最复杂的斑块。
聚集度指数RC=1-C/Cmax式中,RC 是相对聚集度指数,取值范围为 0~1 之间;C 为复杂性指数,Cmax 是 C 的最大可能取值,C 和 Cmax 的计算公式为:其中,P(i,j) 是生态系统 i 与生态系统 j 相邻的概率,m 是景观中生态系统类型总数。
在实际计算中,P(i,j) 可由下式估计:P(i,j)=E(i,j)/Nb,式中 E(i,j) 是相邻生态系统 i 与 j 之间的共同边界长度,Nb 是景观中不同生态系统间边界的总长度。
较全的景观指数公式
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND )()1001A aP PLAND n j iji ∑===式中:ij a ——斑块ij 的面积;A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD )()()10010000A n PN i =式中:i n ——第i 类景观要素的总面积;A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC )()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC 式中:ij a ——斑块ij 的面积;ij p ——斑块ij 的周长;i n ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI ))100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii ii g g AI式中:ii g ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI )()i i m i p p SHDI ln 1∑=-=式中:i p ——景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
较全的景观指数公式 (2)
景观指数(1)斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例(PLAND )()1001A aP PLAND n j iji ∑===式中:ij a ——斑块ij 的面积;A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例;是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少,其值等于100时,说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度(PD )()()10010000A n PN i =式中:i n ——第i 类景观要素的总面积;A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数,其单位为斑块数/100公顷,它表达的是单位面积上的斑块数,有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数(PAFRAC )()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC 式中:ij a ——斑块ij 的面积;ij p ——斑块ij 的周长;i n ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间,其值越接近1,则斑块的形状就越有规律,或者说斑块就越简单,表明受人为干扰的程度越大;反之,其值越接近2,斑块形状就越复杂,受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度(AI ))100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii ii g g AI式中:ii g ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时,该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时,具有最大的聚合指数。
(2)总体景观指数①香农多样性指数(SHDI )()i i m i p p SHDI ln 1∑=-=式中:i p ——景观斑块类型i 所占据的比率;香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测,该指标能反映景观异质性,特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
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景观破碎度
破碎度表征景观被分割的破碎程度,反映景观空间结构的复杂性,在一定程度上反映了人类对景观的干扰程度。
它是由于自然或人为干扰所导致的景观由单一、均质和连续的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程,景观破碎化是生物多样性丧失的重要原因之一,它与自然资源保护密切相关。
公式如下:
Ci = Ni / Ai
式中Ci为景观i的破碎度,Ni为景观i的斑块数,Ai 为景观i的总面积。
景观分离度
指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度。
Vi = Dij / Aij
式中Vi为景观类型i的分离度,Dij为景观类型i的距离指数,Aij
为景观类型i的面积指数。
干扰强度和自然度
干扰强度表示人类的干扰作用,干扰强度越小,越利于生物的生存,因此,其针对受体的生态意义越大。
Wi = Li / Si;Ni = 1 / Wi
Wi表示受干扰强度,Li是指i类生态系统内廊道(公路、铁路、堤坝、沟渠)的总长度,Si是指i类生态系统的总面积,Ni是i类生态系统类型的自然度。
优势度
D 为景观的优势度,它与多样性指数成反比,对于景观类型数目相同的不同景观,多样性指数越大,其优势度越小。
均匀度
E=(H/Hmax)×100%
均匀度和优势度一样,也是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。
这两个指数可以彼此验证。
分维数
D=2ln(P/4)/ln(A)
式中,D表示分维数;P为斑块周长;A为斑块面积。
D 值越大,表明斑块形状越复杂,D 值的理论范围为 1.0~2.0,1.0 代表形状最简单的正方形斑块,2.0 表示等面积下周边最复杂的斑块。
聚集度指数
RC=1-C/Cmax
式中,RC 是相对聚集度指数,取值范围为 0~1 之间;C 为复杂性指数,Cmax 是 C 的最大可能取值,C 和 Cmax 的计算公式为:其中,P(i,j) 是生态系统 i 与生态系统 j 相邻的概率,m 是景观中生态系统类型总数。
在实际计算中,P(i,j) 可由下式估计:P(i,j)=E(i,j)/Nb,式中 E(i,j) 是相邻生态系统 i 与 j 之间的共同边界长度,Nb 是景观中不同生态系统间边界的总长度。
RC 的取值越大,则代表景观由少数团聚的大斑块组成,RC 值小,则代表景观由许多小斑块组成。