景观指数翻译
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景观指数翻译
1 面积/密度/边缘指数(TE,PD )
斑块类型指数:
斑块类型面积(CA )
描述:CA 等于某一斑块类型中所有斑块的面积之和(m2), 除以10000后转化
为公顷(ha); 即某斑块类型的总面积
单位:公顷
范围:CA>0,没有上限
注释:CA 度量的是景观的组分,特别有多少景观组成某一斑块类型。除了其直接
诠释价值,类型面积是计算对许多其它类型和景观指数的基础。它有很重
要的生态意义,其值的大小制约着以此类型斑块作为聚居地的物种的丰
度、数量、食物链及其次生种的繁殖等,如许多生物对其聚居地最小面积
的需求是其生存的条件之一不同类型面积的大小能够反映出其间物种、能
量和养分等信息流的差异,一般来说,一个斑块中能量和矿物养分的总量
与其面积成正比为了理解和管理景观,我们往往需要了解斑块的面积大小,
如所需要
的斑块最小面积和最佳面积是极其重要的两个数据。
斑块密度(PD )
)100)(000,10(A N PD =
N 等于在景观斑块类型中斑块的总数;A 等于总景观面积(平方米)
描述:PD 等于景观斑块中斑块数除以总景观面积(平方米),再乘以10,000,
再乘以100(转化成100公顷)。注意,总景观面积包括任何内部背景
单位:斑块数/100公顷
范围:PD>0, 受元胞大小限制。PD 最终由栅格图象的粒度大小限制,因为当每
一个元胞都是独立的斑块时得到最大的PD 值。因此,最终元胞大小将决
定单位面积上最大斑块数。然而,当其他元胞等于那个焦点类型,这一板
块类型达到斑块密度取得最大。
注释:斑块密度是有限的,但它是景观格局分析的基本的指数。斑块密度和斑块
数有非常类似的基本功能,除了它表达的是单位面积上的斑块数,而这有
利于不同大小景观间的比较。当然,如总景观面积一定,那么斑块密度和
斑块数传达同样的信息。和斑块数类似,斑块密度自身在解释价值方面有
些不足,因为它没有包含关于斑块大小及其分布的信息。注意,四邻规则
或八邻规则的选择会影响这个指数。
景观指数
总面积(TA )
⎪⎭⎫ ⎝⎛=000,101A TA
A 等于总景观面积(平方米)
描述:TA 等于景观的总面积(平方米),被10,000除,将单位转化为公顷。注
意,总景观面积包含所有内部背景。
单位:公顷
范围:TA>0,无上限
注释:对于评估景观格局,通常总面积(TA )指数没有什么解释价值,但它仍然
很重要,因为它能定义一个景观的幅度。此外,总景观面积指数用来计算
许多类型和景观水平指数。
斑块密度(PD )
)100)(000,10(A N PD =
N 等于景观中的斑块总数;A 等于总景观面积(平方米)
描述:PD 等于景观中斑块数除以总景观面积(平方米),再乘以10,000,再乘
以100(转化成100公顷)。注意,PD 不包括景观内的背景斑块或景观边
界的斑块,如果有出现的话。然而,总景观面积(A )包括所有出现的背
景。
单位:斑块数/100公顷
范围:PD>0, 受元胞大小限制。PD 最终由栅格图象的粒度大小限制,因为当每
一个元胞都是独立的斑块时得到最大的PD 值。
注释:斑块密度是景观格局有限的,但基本的方面。斑块密度和斑块数有非常类
似的基本功能,除了它表达的是单位面积上的斑块数,而这有利于不同大
小景观间的比较。当然,如总景观面积一定,那么斑块密度和斑块数传达
同样的信息。和斑块数类似,斑块密度自身在解释价值方面有些不足,因
为它没有包含关于斑块大小及其分布的信息。注意,四邻规则或八邻规则
的选择会影响这个指数的取值。
2 形状指数
斑块类型指数:
(1)周长-面积分形维数(PAFRAC )
()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅=∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑==========m i n j ij m i n j ij m i n j ij m i n j ij m i n j ij ij p p N a p a p N PAFRAC 11112111111ln ln ln ln ln ln 2
其中,aij 等于斑块ij 的面积(平方米)
pij 等于斑块ij 的周长(米)
N 等于景观中斑块的总数
描述:PAFRAC 等于2除以由斑块面积(平方米)对数和斑块周长(米)对数回
归得到回归直线的斜率。也就是说,2除以由最小二乘法求得的系数b1
值。求法如下:)ln()ln(10perim b b area ⋅+= 注意,PAFRAC 不包括任何背
景斑块在内。
单位:无
范围:1<=PAFRAC<=2 大于1的分形维数值意味着二维景观镶嵌体与欧氏几何的
分离(如,斑块形状复杂性的上升)。对于非常简单的周长,如正方形,PAFRAC
接近1,而对于高度旋绕的周长,则趋近于2。由于计算PAFRAC 采用的回归
方法,它很容易有小样本问题。特别地,当斑块数太小(如,<10)时,PAFRAC
值可能超出理论范围,这种情况下应避免使用PAFRA 另外,PAFRAC 要求斑
块的大小不一样。因此,当所有斑块都较小或斑块样本<10时,PAFRAC 在分
类文件中没有明确定义,被显示为“N/A ”。注意,PAFRAC 值在样本大小接
近最小允许值(10)时可能会超出理论范围。
注释:周长-面积分形维数如此引人兴趣是因为它反映了不同空间尺度的性状的
复杂性。但是,就像FCACT ,周长-面积分形维数只有在全部的斑块大小
范围内周长与面积成对数关系时才有意思。如果不是这样,在不同的斑块
大小范围分维应该单独计算。注意,因为这个指数是利用回归分析的,它
有可能因为样本量太小而引起的错误结果。在景观中只有一些斑块的计算
值能很大的超出该指数的理论值范围,这种情况是不常见的。因此,如果
样本量大(>20),这个指数会很有用。尽管FRAGSTATS 这个软件计算这个
指数要求合适样本量(>10)另外,意识到FRAGSTATS 这个软件计算这个
指数是基于周长与面积的对数回归关系是很重要的。计算公式:ln(area)
= b0 + b1⋅ln(perim). 它通过面积对周长回归来计算分维。计算公式:
ln(perim) = b0 + b1⋅ln(area),在这种情况下,分维数等于斜率b12
倍。这两种方法在形式上有微小区别,而且很难说哪一种方法更好。这两
种办法都是在实践中使用,所以这有利于你去注意分维计算方法在比较研
究中。
(2)形状指数分布(SHAPE_MN ,_AM ,_MD ,_RA ,_SD ,_CV )
1)N x
MN m i n j ij ∑∑===11
MN (均值)等于整个景观中所有斑块相应斑块值指数值的总和除以斑块总数。MN 与对应斑块指数的单位一致。
2)
∑∑∑∑====⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=m i n j m i n j ij ij ij a a x AM 1111 AM (面积权重均值)等于景观中所有斑块对应斑块指数值乘以斑块的丰富度比例(即斑块面积除以斑块面积总和)。注意,每一斑块的丰富度比例由斑块面积总和确定,而不是总景观面积,因为总景观面积可能包括与任何斑块不相关的内部背景。
3)%50x MD =
MD (中值)等于基于景观中所有斑块的斑块指数排序分布的位于中间的值。 4)min
max x x RA -=