基于fragstats的北京城市公共绿地景观格局分析
fragstats软件中景观格局指标解读
景观指数英文及简称索引二景观指数英文及简称索引最近整理的Fragstats3.3软件Grid格式下可以计算的景观指数,希望大家共同学习探讨(注:每个景观指数包含的信息依次为英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位)一、面积指标1.Area/Perimeter①AREA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Area——斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha(ha、%) ≥02.Isolation/Proximity①LSIM——Landscape Similarity Index——斑块相似系数——斑块——%3.Area/Density/Edge①CA——Total Class Area——斑块类型面积——类型——ha>0②PLAND(%LAND)——Percentage of Landscape——斑块所占景观面积比例——类型——% [0,100]③TA——Total Landscape Area——景观面积——景观——ha>0④LPI——Largest Patch Index——最大斑块占景观面积比例——类型/景观——%二、密度大小及差异1.Area/Density/Edge①NP——Number of Patches——斑块数量——类型/景观——n ≥1②PD——Patch Density——斑块密度——类型/景观——n/100ha③AREA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPS、PSSD、PSCV)——Patch Area (Mean、Standard Deviation、Coefficient of Variation)——斑块大小(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(斑块平均大小、斑块面积方差、斑块面积均方差)——类型/景观——ha(ha,%,%)④GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——类型/景观——m三、边缘指标1.Area/Perimeter①PERIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Perimeter——斑块周长(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——m ≥0②GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——斑块——m2.Contrast①EDCON(同上)——Edge Contrast Index——边缘对比度——斑块——%3.Area/Density/Edge①TE——Total Edge——总边缘长度——类型/景观——m②ED——Edge Density——边缘密度——类型/景观——m/ha4.Contrast①CWED——Contrast-Weighted Edge Density——对比度加权边缘密度——类型/景观——m/ha②TECI——Total Edge Contrast Index——总边缘对比度——类型/景观——%③ECI(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MECI、AWMECI)——Edge Contrast Index(Mean Edge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index)——边缘对比度(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度)——类型/景观——%(%,%)四、形状指标1.Shape①PARA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无②SHAPE(同上)——Shape Index——形状指标——斑块——无③FRACT(同上)——Fractal Dimension Index——分维数——斑块——无[1,2]④CRICLE(同上)——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——斑块——无⑤CONTIG(同上)——Contiguity Index——聚集指数——斑块——无2.Area/Density/Edge①LSI——Landscape Shape Index——景观形状指数——类型/景观——无②NLSI——Normalize LSI——标准化景观形状指数——类型——无3.Shape①PAFRAC——Perimeter Area Fractal DImension——边缘面积分维——类型/景观——无②PARA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)——类型/景观——无③SHAPE(同上)(MSI、AWMSI)——Shape Index(Mean Shape Index、Area-Weighted Mean Shape Index)——形状指数(平均形状、面积加权的平均形状指标)——类型/景观——无④FRAC(同上)(MPFD、AWMPFD)——Fractal Dimension Index(Mean Patch Fractal Dimension、Area-Weighted Patch Fractal Dimension)——分维数(平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数)——类型/景观——无[1,2]⑤CRICLE(同上))——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——类型/景观——无⑥DLFD——Double Log Fractal Dimension——双对数分维数——类型/景观——无五、核心面积指标1.Core Area①Core(CSD、CPS/LSD、LPS)——Core Area——核心斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha②NCORE(同上)——Number of Core Area——核心斑块数量——斑块——n ≥1③CAI(同上)——Core Area Index——核心斑块面积比指标——斑块——%2.Core Area①TCA——Total Core Area——核心斑块总面积——类型/景观——ha②CPLAND(C%LAND)——Core Area Percentage of Landscape——核心斑块占景观面积比——类型——%③NDCA——Number of Disjunct Core Area——独立核心斑块数量——类型/景观——n④DCAD——Disjunct Core Area Density——独立核心斑块密度——类型/景观——n/100ha⑤CORE(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MCA1、CASD1、CACV1)——Core Area(Mean Core Area、Core Area Standard Deviation、Core Area Coefficient of Variation)——核心斑块面积(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均核心斑块面积、核心斑块面积方差、核心斑块面积均方差)——类型/景观——ha(ha,ha,%)⑥DCA(同上)(MCA2、CASD2、CACV2)——Disjunct Core Area——独立核心斑块面积(平均独立核心斑块面积、独立核心斑块面积方差、独立核心面积均方差)——类型/景观——ha(ha,ha,%)⑦CAI(同上)(MCAI)——Core Area Index(Mean Core Area Index)——核心斑块指标(平均核心斑块指标)——类型/景观——%六、邻近度指标1.Isolation/Proximity①PROXIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Proximity Index——邻近度(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——斑块——无③ENN(同上)——Euclidean Nearest Neighbor Index——欧几里得最邻近距离——斑块——m2.Isolation/Proximity①PROXIM(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPI)——Proximity Index(Mean Proximity Index)——邻近度(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均邻近度指标)——类型/景观——%(%) ≥0②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——类型/景观——无③ENN(同上)(MNN、NNSD、NNCV)——Euclidean Nearest NeighborIndex(Mean Euclidean Nearest-Neighbor Index、Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation、Euclidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variation)——欧几里得最邻近距离(平均最近距离、最邻近距离方差、最邻近距离标准差)——类型/景观——m(m,m,%) >0七、多样性1.Diversity①PR——Patch Richness——斑块多度(景观丰度)——景观——n ≥1②PRD——Patch Richness Density——斑块多度密度——景观——n/100ha③RPR——Relative Patch Richness——相对斑块多度——景观——%④SHDI——Shannon's Diversity Index——香农多样性指标——景观——无⑤SIDI——Simpson's Diversity Index——Simpson多样性指标——景观——无⑥MSHDI——Modified Simpson's Diversity Index——修正Simpson多样性指标——景观——无⑦SHEI——Shannon's Evenness Index——香农均匀度指标——景观——无[0,1]⑧SIEI——Simpson's Evenness Index——Simpson均匀度指标——景观——无⑨MSIEI——Modified Simpson's Evenness Index——修正Simpson均匀度指标——景观——无八、聚散性1.Contagion/Interspersion①CLUMPY——Clumpiness——丛生度——类型——%②PLADJ——Proportion of Like Adjacency——相似毗邻百分比——类型/景观——% (0,100]③AI——Aggregation Index——聚集度指数——类型/景观——% (0,100]④IJI——Interspersion Juxtaposition Index——散布于并列指数——类型/景观——% (0,100]⑤DIVISION——Landscape Division Index——景观分割度——类型/景观——% (0,100]⑥SPLIT——Splitting Index——分离度指数——类型/景观——% (0,100]⑦MESH——Effective Mesh Size——有效粒度尺寸——景观——% (0,100]2.Connectivity①COHESION——Patch Cohesion Index——斑块结合度——类型/景观——% (0,100]②CONNECT——Connectance Index——连接性指数——类型/景观——% (0,100]3.Contagion/Interspersion①CONTAG——Contagion Index——蔓延度指数——景观——% (0,100](注:以上仅为参考,具体仍需查阅专业文献)三各种景观指数的生态学含义1.拼块类型面积(CA),单位:ha,范围:CA>0公式描述: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。
使用Fragstats 3.3计算景观格局指数的详细步骤
使用Fragstats 3.3计算景观格局指数的详细步骤使用fragstats3.3计算景观格局指数的详细步骤应用fragstats3计算景观格局指数的3个步骤1、根据研究目的确定需要计算的景观格局指数,并列表明确其生态意义。
假设本文在斑块水平选取以下指数:斑块数(NP)、平均斑块面积(MPS)、聚集度(AI)、最大斑块指数(LPI)、景观面积中的斑块比例(平面图)、面积加权平均形状指数(AWMSI)。
除上述指标(不包括平面图)外,在景观层面选择了香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHI)。
本文中选择的索引如表1所示(该表是自行设置的,不一定根据这种类型)景观指数香农多样性指数(shdi)景观香农均匀度指数(Shei)shannon’sevennessindex指数全称shannon’sdiversityinde x生态意义反映景观中各斑块类型的复杂性和变异性它反映了景观中斑块分布的不均匀程度。
当值趋于1时,表明斑块类型在景观中分布均匀,值的大小与破碎化程度呈正相关描述景观粒度,一定意义上揭示景观破碎化程度反映景观中不同斑块类型的非随机性或聚集程度某一景观类型最大斑块占整个景最大的PatchinExperimentGeoFlandscapeTypes为加权平均PatchinShapeIndex观面积的比例.有助于确定景观规模或优势类型等反映景观中每种斑块类型的丰富性反映景观中各斑块的变异性.值越大,说明斑块形状越复杂0斑块数量(NP)平均斑块面积(MPS)聚集度斑块类型(AI)最大斑块指数(LPI)景观面积中的斑块比例(陆地)面积加权平均形状指数(AWMSI)斑块数量和斑块聚集指数NP≥ 1mps>00awmsi≥ 12.使用arcview3 3将覆盖率数据转换为网格格式(因为FRAGSTATS 3.3只识别网格格式。
我试图用ArcMap将其转换,然后计算索引,但失败了。
我欢迎后来者继续探索如何用ArcMap将其转换为可用数据。
fragstats景观格局指数归纳
FRAGSTATS提供的景观指标英文缩写指标名称应用尺度英文全称单位面积指标AREA斑块面积斑块Area ha LSIM斑块相似系数斑块Landscape similarity index% CA斑块类型面积类型Class area ha %LAND斑块所占景观面积比例类型Percent of landscape% TA景观面积类型/景观Total landscape area haLPI最大斑块占景观面积比例类型/景观Largest patch index%密度大小及差异NP斑块数量类型/景观Number of patches#PD斑块密度类型/景观Patch density#/100ha MPS斑块平均大小类型/景观Mean patch size ha PSSD斑块面积方差类型/景观Patch size standard deviation haPSCV斑块面积均方差类型/景观Patch size coefficient of variation%边缘指标PERIM斑块周长斑块Perimeter m EDCON边缘对比度斑块Edge contrast index% TE总边缘长度类型/景观Total edge m ED边缘密度类型/景观Edge density m/ha CWED对比度加权边缘密度类型/景观Contrast-weighted edge density m/ha TECI总边缘对比度类型/景观Total edge contrast index% MECI平均边缘对比度类型/景观Mean edge contrast index%AWMECI面积加权平均边缘对比度类型/景观Area-weighted mean edge contrast index%形状指标SHAPE形状指标斑块Shape indexFRACT分维数斑块Fractal dimensionLSI景观形状指标类型/景观Landscape shape indexMSI平均形状类型/景观Mean shape indexAWMSI面积加权的平均形状指标类型/景观Area-weighted mean shape index DLFD双对数分维数类型/景观Double log fractal dimensionMPFD平均斑块分维数类型/景观Mean patch fractal dimensionAWMPFD面积加权的平均斑块分形指标类型/景观Area-weighted mean patch fractaldimension核心面积指标CORE核心斑块面积斑块Core area ha NCORE核心斑块数量斑块Number of core areas# CAI核心斑块面积比指标斑块Core area index% C%LAND核心斑块占景观面积比类型Core area percent of landscape% TCA核心斑块总面积类型/景观Total core area ha NCA核心斑块数量类型/景观Number of core areas#CAD核心斑块密度类型/景观Core area density#/100ha MCA1平均核心斑块面积类型/景观Mean core area per patch ha CASD1核心斑块面积方差类型/景观Patch core area standard deviation ha CACV1核心斑块面积均方差类型/景观Patch core area coefficient of variation% MCA2独立核心斑块平均面积类型/景观Mean area per disjunct core ha CASD2核心斑块面积方差类型/景观Disjunct core area standard deviation haCACV2核心斑块面积均方差类型/景观Disjunct core area coefficient ofvariation%TCAI总核心斑块指标类型/景观Total core area index% MCAI平均核心斑块指标类型/景观Mean core area index%邻近度指标NEAR最邻近距离斑块Nearest-nei**or distance m PROXIM邻近指标斑块Proximity indexMNN平均最近距离类型/景观Mean nearest –nei**or distance m NNSD最邻近距离方差类型/景观Nearest-nei**or standard deviation m NNCV最邻近距离标准差类型/景观Nearest-nei**or coefficient of variation MPI平均邻近度指标类型/景观Mean proximity index%多样性指标SHDI香农多样性指标景观Shannon’s diversity indexSIDI Simpson多样性指标景观Simpson’s diversity indexMSIDI修正Simpson多样性指标景观Modified Simpson’s diversity indexPR斑块多度(景观丰度)景观Patch richness# PRD斑块多度密度景观Patch richness density#/100ha RPR相对斑块多度景观Relative patch richness% SHEI香农均匀度指标景观Shannon’s evenness indexSIEI Simpson均匀度指标景观Simpson’s evenness indexMSIEI修正Simpson均匀度指标景观Modified Simpson’s evenness index聚散性IJJ散布与并列指标类型/景观Interspersion and Juxtaposition index% CONTAG蔓延度指标景观Contagion index%斑块类型面积(CA),单位:ha,范围:CA>0(2-1)公式描述: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。
景观指数分析-初识FragStats4.2
景观指数分析-初识FragStats4.2frg_diag (⽅案①) 当然,如果不使⽤ESRI GRID格式和ArcMap的空间分析功能,则没必要担⼼兼容问题,也可以将现有的GRID格式⽂件转换为GeoTIFF 或者ASCII⽂本(*.img格式也是很受欢迎的)。
并且,⽀持的栅格数据兼容⾄32ubit的位深。
本⽂规定: ①FragStats软件仅⽀持栅格数据,主要引⽤GDAL、ESRI等流⾏格式 ②FragStats分析环境中所有⽬录位置均不可以有空格/⾮法字符1. 软件配置及⽂件说明fragstats应⽤程序界⾯fragstats⼯程界⾯ 适合fragstats分析的图层内容说明:除了GDAL和ESRI主流格式的⽂件外,重点说明ASCII/⼆进制⽂件格式、类型说明⽂件和边缘深度⽂件。
①ASCII/⼆进制⽂件内容不能包括头⽂件信息,如像元⼤⼩、栅格⾏列数、波段数等图层信息,是纯像元值的⼆维⾏列描述;头⽂件信息在加载图层时需要填⼊,因此需要明确头⽂件信息ASCII/⼆进制⽂件内容(NotePad++⽂本编辑器)头⽂件信息(⼿动键⼊) ②类型说明⽂件(Class Description,*.fcd)Class Description ③边缘深度⽂件(Edge Depth,*.fsd),景深说⽩了就是分析设计的半径距离Edge DepthEdge SimilarityEdge Contrast2. 单栅格⽂件分析 了解上述内容后,⼩编试着加载官⽅教程数据(reg78b,格式随⾃⼰喜欢),这⾥⼩编选择tif格式(懒得给ASCII⽂件键⼊头⽂件信息),接着加载描述和边缘深度⽂件、设置分析的⽔平指数、配置好分析参数,具体如下:加载GEOTIFF加载辅助⽂件参数配置(ID⽂件标识各像元所属的类型代号)景观指数设置景观指数 - 参数设置参与最⼤类别数(本⽂6种)RUNResults3. 批量处理分析 简单明了地说,如果有多个⽂件可以设置同样的参数和景观指数,如多年的⼟地覆盖栅格数据,就可以加载多个图层并统⼀设置分析了,其中,批处理⽂件的格式就是路径+头⽂件信息详情参考⽤户⼿册4.移动窗⼝的分析 移动窗⼝是上述提及的全局取样⽅式中的⼀种选项说明执⾏过程5. 不同取样⽅式下的景观格局分析 分为全局及局部的取样及策略⽅案,本⽂不多解释,基本原理⼀致,分析规则设置不同⽽已,详情参考本⽂的参考附录。
fragstats景观格局指数归纳
FRAGSTATS供给的景不雅指标英文缩写指标名称应用尺度英文全称单位面积指标AREA斑块面积斑块Area ha LSIM斑块类似系数斑块Landscape similarity index% CA斑块类型面积类型Class area ha %LAND斑块所占景不雅面积比例类型Percent of landscape%TA景不雅面积类型/景不雅Total landscape area haLPI最大斑块占景不雅面积比例类型/景不雅Largest patch index%密度大小及差别NP斑块数量类型/景不雅Number of patches#PD斑块密度类型/景不雅Patch density#/100haMPS斑块平均大小类型/景不雅Mean patch size haPSSD斑块面积方差类型/景不雅Patch size standard deviation haPSCV斑块面积均方差类型/景不雅Patch size coefficient of variation%边沿指标PERIM斑块周长斑块Perimeter m EDCON边沿比较度斑块Edge contrast index% TE总边沿长度类型/景不雅Total edge mED边沿密度类型/景不雅Edge density m/haCWED比较度加权边沿密度类型/景不雅Contrast-weighted edge density m/haTECI总边沿比较度类型/景不雅Total edge contrast index%MECI平均边沿比较度类型/景不雅Mean edge contrast index%AWMECI面积加权平均边沿比较度类型/景不雅Area-weighted mean edge contrast index%外形指标SHAPE外形指标斑块Shape indexFRACT分维数斑块Fractal dimensionLSI景不雅外形指标类型/景不雅Landscape shape indexMSI平均外形类型/景不雅Mean shape indexAWMSI面积加权的平均外形指标类型/景不雅Area-weighted mean shape indexDLFD双对数分维数类型/景不雅Double log fractal dimensionMPFD平均斑块分维数类型/景不雅Mean patch fractal dimensionAWMPFD面积加权的平均斑块分形指标类型/景不雅Area-weighted mean patch fractaldimension焦点CORE焦点斑块面积斑块Core area ha NCORE焦点斑块数量斑块Number of core areas#面积指标CAI焦点斑块面积比指标斑块Core area index% C%LAND焦点斑块占景不雅面积比类型Core area percent of landscape%TCA焦点斑块总面积类型/景不雅Total core area haNCA焦点斑块数量类型/景不雅Number of core areas#CAD焦点斑块密度类型/景不雅Core area density#/100haMCA1平均焦点斑块面积类型/景不雅Mean core area per patch haCASD1焦点斑块面积方差类型/景不雅Patch core area standard deviation haCACV1焦点斑块面积均方差类型/景不雅Patch core area coefficient of variation%MCA2自力焦点斑块平均面积类型/景不雅Mean area per disjunct core haCASD2焦点斑块面积方差类型/景不雅Disjunct core area standard deviation haCACV2焦点斑块面积均方差类型/景不雅Disjunct core area coefficient ofvariation%TCAI总焦点斑块指标类型/景不雅Total core area index%MCAI平均焦点斑块指标类型/景不雅Mean core area index%临近度指标NEAR最临近距离斑块Nearest-nei**or distance m PROXIM临近指标斑块Proximity indexMNN平均比来距离类型/景不雅Mean nearest –nei**or distance mNNSD最临近距离方差类型/景不雅Nearest-nei**or standard deviation mNNCV最临近距离尺度差类型/景不雅Nearest-nei**or coefficient of variationMPI平均临近度指标类型/景不雅Mean proximity index%多样性指标SHDI喷鼻农多样性指标景不雅Shannon’s diversity indexSIDI Simpson多样性指标景不雅Simpson’s diversity indexMSIDI修改Simpson多样性指标景不雅Modified Simpson’s diversity indexPR斑块多度(景不雅品貌)景不雅Patch richness# PRD斑块多度密度景不雅Patch richness density#/100ha RPR相对斑块多度景不雅Relative patch richness% SHEI喷鼻农平均度指标景不雅Shannon’s evenness indexSIEI Simpson平均度指标景不雅Simpson’s evenness indexMSIEI修改Simpson平均度指标景不雅Modified Simpson’s evenness index离合性IJJ分布与并列指标类型/景不雅Interspersion and Juxtaposition index% CONTAG舒展度指标景不雅Contagion index%斑块类型面积(CA),单位:ha,规模:CA>0 (2-1)公式描写: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.生态意义:CA器量的是景不雅的组分,也是盘算其它指标的基本.它有很主要的生态意义,其值的大小制约着以此类型斑块作为聚居地(Habitation)的物种的品貌.数量.食物链及其次生种的滋生等,这样多生物对其聚居地最小面积的需求是其生计的前提之一;不合类型面积的大小可以或许反应出其间物种.能量和营养等信息流的差别,一般来说,一个斑块中能量和矿物营养的总量与其面积成正比;为了懂得和治理景不雅,我们往往须要懂得斑块的面积大小,如所须要的斑块最小面积和最佳面积是极其主要的两个数据.景不雅面积(TA),单位:ha,规模:TA>0(2-2)公式描写:TA等于一个景不雅的总面积,除以10000后转化为公顷(ha).生态意义:TA决议了景不雅的规模以及研讨和剖析的最大尺度,也是盘算其它指标的基本.在天然呵护区设计和景不雅生态扶植中,对于保护高数量的物种,保持罕见种.濒危种以及生态体系的稳固,呵护区或景不雅的面积是最主要的身分.斑块所占景不雅面积的比例(%LAND),单位:百分比,规模:0<%LAND<=100(2-3)公式描写:%LAND等于某一斑块类型的总面积占全部景不雅面积的百分比.其值趋于0时,解释景不雅中此斑块类型变得十分稀疏;其值等于100时,解释全部景不雅只由一类斑块构成.生态意义:%LAND 器量的是景不雅的组分,其在斑块级别上与斑块类似度指标(LSIM)的意义雷同.因为它盘算的是某一斑块类型占全部景不雅的面积的相比较例,因而是帮忙我们肯定景不雅中模地(Matrix)或优势景不雅元素的根据之一;也是决议景不雅中的生物多样性.优势种和数量等生态体系指标的主要身分.斑块个数(NP),单位:无,规模:NP>=1NP = n (2-4)公式描写:NP在类型级别上等于景不雅中某一斑块类型的斑块总个数;在景不雅级别上等于景不雅中所有的斑块总数.生态意义:NP反应景不雅的空间格式,经常被用来描写全部景不雅的异质性,其值的大小与景不雅的破裂度也有很好的正相干性,一般纪律是NP大,破裂度高;NP小,破裂度低.NP对很多生态进程都有影响,如可以决议景不雅中各类物种及其次生种的空间分布特点;转变物种间互相感化和协同共生的稳固性.并且,NP对景不雅中各类干扰的舒展程度有主要的影响,如某类斑块数量多且比较疏散时,则对某些干扰的舒展(虫灾.火警等)有克制造用.最大斑块所占景不雅面积的比例(LPI),单位:百分比,规模:0<LPI<=100(2-5)公式描写:LPI等于某一斑块类型中的最大斑块占领全部景不雅面积的比例.生态意义:有助于肯定景不雅的模地或优势类型等.其值的大小决议着景不雅中的优势种.内部种的品貌等生态特点;其值的变更可以转变干扰的强度和频率,反应人类运动的偏向和强弱.斑块平均大小(MPS),单位:ha,规模:MPS>0 (2-6)公式描写:MPS在斑块级别上等于某一斑块类型的总面积除以该类型的斑块数量;在景不雅级别上等于景不雅总面积除以各个类型的斑块总数.生态意义:MPS代表一种平均状态,在景不雅构造剖析中反应两方面的意义:景不雅中MPS值的分布区间对图像或地图的规模以及对景不雅中最小斑块粒径的拔取有制约感化;另一方面MPS可以指征景不雅的破裂程度,如我们以为在景不雅级别上一个具有较小MPS值的景不雅比一个具有较大MPS值的景不雅更破裂,同样在斑块级别上,一个具有较小MPS值的斑块类型比一个具有较大MPS值的斑块类型更破裂.研讨发明MPS值的变更能反馈更丰硕的景不雅生态信息,它是反应景不雅异质性的症结.面积加权的平均外形因子(AWMSI),单位:无,规模:AWMSI>=1 (2-7)公式描写:AWMSI在斑块级别上等于某斑块类型中各个斑块的周长与面积比乘以各自的面积权重之后的和;在景不雅级别上等于各斑块类型的平均外形因子乘以类型斑块面积占景不雅面积的权重之后的和.个中系数0.25是由栅格的根本外形为正方形的界说肯定的.公式标明面积大的斑块比面积小的斑块具有更大的权重.当AWMSI=1时解释所有的斑块外形为最简略的方形(采取矢量版本的公式时为圆形);当AWMSI值增大时解释斑块外形变得更庞杂,更不规矩.生态意义:AWMSI是器量景不雅空间格式庞杂性的主要指标之一,并对很多生态进程都有影响.如斑块的外形影响动物的迁徙.觅食等运动],影响植物的栽种与临盆效力;对于天然斑块或天然景不雅的外形剖析还有另一个很明显的生态意义,即常说的边沿效应.面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD),单位:无,规模:1<=AWMPFD<=2 (2-8)公式描写:AWMPFD的公式情势与AWMSI类似,不合的是其应用了分维理论来测量斑块和景不雅的空间外形庞杂性.AWMPFD=1代表外形最简略的正方形或圆形,AWMPFD=2代表周长最庞杂的斑块类型,平日其值的可能上限为1.5.生态意义:AWMPFD是反应景不雅格式总体特点的主要指标,它在必定程度上也反应了人类运动对景不雅格式的影响.一般来说,受人类运动干扰小的天然景不雅的分数维值高,而受人类运动影响大的工资景不雅的分数维值低.应当指出的是,尽管分数维指标被越来越多地应用于景不雅生态学的研讨,但因为该指标的盘算成果轻微依附于空间尺度和格网分辩率,因而我们在应用AWMPFD指标来剖析景不雅构造及其功效时要更为谨慎.平均比来距离(MNN),单位:m,规模:MNN>0 (2-9)公式描写:MNN在斑块级别上等于从斑块ij到同类型的斑块的比来距离之和除以具有比来距离的斑块总数;MNN在景不雅级别上等于所有类型在斑块级别上的MNN之和除以景不雅中具有比来距离的斑块总数.生态意义:MNN器量景不雅的空间格式.一般来说MNN值大,反应出同类型斑块间相隔距离远,分布较离散;反之,解释同类型斑块间相距近,呈团离合布.别的,斑块间距离的远近对干扰很有影响,如距离近,互相间轻易产生干扰;而距离远,互相干扰就少.但景不雅级别上的MNN在斑块类型较少时应慎用.平均临近指数(MPI),单位:无,规模:MPI>=0 (2-10)公式描写:给定搜刮半径后,MPI 在斑块级别上等于斑块ijs的面积除以其到同类型斑块的比来距离的平方之和除以此类型的斑块总数;MPI在景不雅级别上等于所有斑块的平均临近指数.MPI=0时解释在给定搜刮半径内没有雷同类型的两个斑块消失.MPI的上限是由搜刮半径和斑块间最小距离决议的.生态意义:MPI可以或许器量同类型斑块间的临近程度以及景不雅的破裂度,如MPI值小,标明同类型斑块间离散程度高或景不雅破裂程度高;MPI值大,标明同类型斑块间临近度高,景不雅衔接性好.研讨证实MPI对斑块间生物种迁徙或其它生态进程进展的顺遂程度都有十分主要的影响.景不雅品貌(PR),单位:无,规模:PR>=1(2-11)公式描写:PR等于景不雅中所有斑块类型的总数.生态意义:PR是反应景不雅组分以及空间异质性的症结指标之一,并对很多生态进程产生影响.研讨发明景不雅品貌与物种品貌之间消失很好的正相干,特殊是对于那些生计须要多种生境前提的生物来说PR就显得尤其主要.喷鼻农多样性指数(SHDI),单位:无,规模:SHDI>=0(2-12)公式描写:SHDI在景不雅级别上等于各斑块类型的面积比乘以其值的天然对数之后的和的负值.SHDI=0标明全部景不雅仅由一个斑块构成;SHDI增大,解释斑块类型增长或各斑块类型在景不雅中呈平衡化趋向分布.生态意义:SHDI是一种基于信息理论的测量指数,在生态学中应用很普遍.该指标能反应景不雅异质性,特殊对景不雅中各斑块类型非平衡分布状态较为迟钝,即强调罕见斑块类型对信息的进献,这也是与其它多样性指数不合之处.在比较和剖析不合景不雅或统一景不雅不合时代的多样性与异质性变更时,SHDI也是一个迟钝指标.如在一个景不雅体系中,地盘应用越丰硕,破裂化程度越高,其不定性的信息含量也越大,盘算出的SHDI值也就越高.景不雅生态学中的多样性与生态学中的物种多样性有慎密的接洽,但其实不是简略的正比关系,研讨发明在一景不雅中二者的关系一般呈正态分布.喷鼻农均度指数(SHEI),单位:无,规模:0<=SHEI<=1(2-13)公式描写:SHEI等于喷鼻农多样性指数除以给定景不雅品貌下的最大可能多样性(各斑块类型均等分布).SHEI=0标明景不雅仅由一种斑块构成,无多样性;SHEI=1标明各斑块类型平均分布,有最大多样性.生态意义:SHEI与SHDI指数一样也是我们比较不合景不雅或统一景不雅不合时代多样性变更的一个有力手腕.并且,SHEI与优势度指标(Dominance)之间可以互相转换(即evenness=1-dominance),即SHEI值较小时优势度一般较高,可以反应出景不雅受到一种或少数几种优势斑块类型所安排;SHEI趋近1时优势度低,解释景不雅中没有明显的优势类型且各斑块类型在景不雅中平均分布.分布与并列指数(IJI),单位:百分比,规模:0<IJI<=100 (2-14)公式描写:IJI在斑块类型级别上等于与某斑块类型i相邻的各斑块类型的邻接边长除以斑块i的总边长再乘以该值的天然对数之后的和的负值,除以斑块类型数减1的天然对数,最后乘以100是为了转化为百分比的情势;IJI 在景不雅级别上盘算各个斑块类型间的总体分布与并列状态.IJI 取值小时标明斑块类型i仅与少数几种其它类型相邻接;IJI=100标明各斑块间比邻的边长是均等的,即各斑块间的比邻概率是均等的.生态意义:IJI是描写景不雅空间格式最主要的指标之一.IJI 对那些受到某种天然前提轻微制约的生态体系的分布特点反应明显,如山区的各类生态体系轻微受到垂直地带性的感化,其分布多呈环状,IJI值一般较低;而干旱区中的很多过渡植被类型受制于水的分布与多寡,彼此临近,IJI值一般较高.舒展度指数(CONTAG),单位:百分比,规模:0<CONTAG<=100(2-15)公式描写:CONTAG等于景不雅中各斑块类型所占景不雅面积乘以各斑块类型之间相邻的格网单元数量占总相邻的格网单元数量标比例,乘以该值的天然对数之后的各斑块类型之和,除以2倍的斑块类型总数的天然对数,其值加1后再转化为百分比的情势.理论上,CONTAG 值较小时标明景不雅中消失很多小斑块;趋于100时标明景不雅中有连通度极高的优势斑块类型消失.应当指出的是,该指标只能运行在FRAGSTATS软件的栅格版本中.生态意义:CONTAG指标描写的是景不雅里不合斑块类型的团聚程度或延展趋向.因为该指标包含空间信息,是描写景不雅格式的最主要的指数之一.一般来说,高舒展度值解释景不雅中的某种优势斑块类型形成了优越的衔接性;反之则标明景不雅是具有多种要素的密集格式,景不雅的破裂化程度较高.并且研讨发明舒展度和优势度这两个指标的最大值出如今统一个景不雅样区.该指标在景不雅生态学和生态学中应用十分普遍,如Graham等曾用舒展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.。
北京中心城区绿地景观空间可达性分析
北京中心城区绿地景观空间可达性分析陈静;张景秋;张树文【摘要】城市公园绿地是脆弱的城市生态系统中最接近自然的元素,其景观结构及可达性程度可以体现出为居民提供绿色服务的能力大小.运用景观生态学的原理结合两步移动搜寻法及可达性理论,对北京中心城区公园绿地景观斑块特征、空间结构度量进行了研究和分析,并以行政单元为单位对北京城区绿地景观可达性进行研究分析.结果表明,1)公园绿地斑块个数以小型斑块为主,斑块面积大于100 000 m2的大型斑块虽然个数较少,却是构成城市公园绿地景观的主体.空间分布上,城区北部大型斑块的数量和面积构成具有绝对优势;2)城区公园绿地景观总体表现为类型较丰富、信息量高、面积和分布不均匀的特征.景观形状相对规则,体现出人类活动极强的干预性;3)北京城市公园绿地景观可达性好的区域相对集中,由西二环周边不断扩张到四环内,“空心化”区域逐步缩小至东北三环周边3个街道;4)可达性水平空间上呈现出N字圈层形态;5)大型公园绿地斑块对周边绿地可达性影响较大.【期刊名称】《北京联合大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(031)003【总页数】7页(P41-47)【关键词】城市公园绿地;景观格局;可达性;两步移动搜寻法【作者】陈静;张景秋;张树文【作者单位】北京联合大学应用文理学院,北京100191;吉林大学地球科学学院,长春130061;北京联合大学应用文理学院,北京100191;吉林大学地球科学学院,长春130061;中国科学院东北地理与农业生态研究所,长春130102【正文语种】中文【中图分类】TU985.21党的十八大报告中明确指出要“把生态文明建设放在突出地位”,要建设一个天蓝、地绿、水净,人与自然和谐发展的“美丽中国”。
城市公园绿地景观作为城市“地绿”的最基本要素,是脆弱的城市生态系统中最接近于自然的元素,对维持生物多样性,改善生态环境,提高居民生活质量等方面起着至关重要的作用。
(完整)fragstats景观格局指数归纳,文档.doc
FRAGSTATS 提供的景观指标英文缩写指标名称应用尺度英文全称单位AREA 斑块面积斑块Area ha 面LSIM 斑块相似系数斑块Landscape similarity index % CA 斑块类型面积类型Class area ha %LAND 斑块所占景观面积比例类型Percent of landscape % 积指 TA 景观面积类型 /景观Total landscape area ha标LPI 最大斑块占景观面积比类型 /景观Largest patch index % 例密NP 斑块数量类型 /景观Number of patches #度PD 斑块密度类型 /景观Patch density #/100ha 大MPS 斑块平均大小类型 /景观Mean patch size ha小PSSD 斑块面积方差类型 /景观 Patch size standard deviation ha及差PSCV 斑块面积均方差类型 /景观 Patch size coefficient of variation %异PERIMEDCONTE边缘ED指 CWED标TECIMECIAWMECISHAPEFRACTLSI形MSI状指AWMSI标DLFDMPFDAWMPFD核CORE心NCORE 面CAI积C%LAND 指TCA标NCA 斑块周长斑块Perimeter m边缘对比度斑块Edge contrast index %总边缘长度类型 /景观Total edge m边缘密度类型 /景观Edge density m/ha 对比度加权边缘密度类型 /景观Contrast-weighted edge density m/ha 总边缘对比度类型 /景观Total edge contrast index %平均边缘对比度类型 /景观Mean edge contrast index %面积加权平均边缘对比类型 /景观 Area-weighted mean edge contrast index % 度形状指标斑块Shape index分维数斑块Fractal dimension景观形状指标类型 /景观Landscape shape index平均形状类型 /景观 Mean shape index面积加权的平均形状指类型 /景观 Area-weighted mean shape index标双对数分维数类型 /景观 Double log fractal dimension平均斑块分维数类型 /景观 Mean patch fractal dimension面积加权的平均斑块分类型 /景观Area-weighted mean patch fractal形指标dimension核心斑块面积斑块Core area ha 核心斑块数量斑块Number of core areas #核心斑块面积比指标斑块Core area index %核心斑块占景观面积比类型Core area percent of landscape %核心斑块总面积类型 /景观Total core area ha 核心斑块数量类型 /景观Number of core areas #CADMCA1CASD1CACV1MCA2CASD2CACV2TCAIMCAINEAR 邻PROXIM 近度MNN指NNSD标NNCVMPISHDISIDI多MSIDI 样PR性PRD指RPR标SHEISIEIMSIEI 聚IJJ散核心斑块密度类型 /景观平均核心斑块面积类型 /景观核心斑块面积方差类型 /景观核心斑块面积均方差类型 /景观独立核心斑块平均面积类型 /景观核心斑块面积方差类型 /景观核心斑块面积均方差类型 /景观总核心斑块指标类型 /景观平均核心斑块指标类型 /景观最邻近距离斑块邻近指标斑块平均最近距离类型 /景观最邻近距离方差类型 /景观最邻近距离标准差类型 /景观平均邻近度指标类型 /景观香农多样性指标景观Simpson 多样性指标景观修正 Simpson 多样性指标景观斑块多度(景观丰度)景观斑块多度密度景观相对斑块多度景观香农均匀度指标景观Simpson 均匀度指标景观修正 Simpson 均匀度指标景观散布与并列指标类型 /景观Core area densityMean core area per patchPatch core area standard deviationPatch core area coefficient of variationMean area per disjunct coreDisjunct core area standard deviationDisjunct core area coefficientof variationTotal core area indexMean core area indexNearest-nei**or distanceProximity indexMean nearest –nei**or distanceNearest-nei**or standard deviationNearest-nei**or coefficient of variationMean proximity indexShannon’s diversity indexSimpson ’ s diversity indexModified Simpson ’s diversity indexPatch richnessPatch richness densityRelative patch richnessShannon’s evenness indexSimpson ’ s evenness indexModified Simpson ’s evenness indexInterspersion and Juxtaposition index#/100hahaha%haha%%%mmm%##/100ha%%性CONTAG 斑块类型面积((2-1)蔓延度指标景观Contagion indexCA ),单位: ha,范围: CA>0%公式描述: 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。
北京市1984-1999年景观格局变化分析
北京市1984-1999年景观格局变化分析崔明明摘要:通过运用Fragstats3.3软件对北京市1984年、1999年两个年份的景观指数进行计算,对北京城区景观动态分析结果和土地利用变化进行分析。
通过分析得出北京的城市化进程对景观格局的变化影响大,得农田的面积减少,破碎化程度提高;城市用地的增加,零碎斑块聚集成大斑块。
北京市的园林绿化程度也有明显的提高。
另外,北京在进行城市化的同时,也比较注重水体的保护。
关键词:景观动态;土地利用变化;景观格局1、实验目的通过北京市1984年和1999年的北京城区土地利用图,采用Fragstats对这两个年份土地利用的各项指标进行计算、分析,并观察其变动情况,由此得出北京市1984-1999年间景观格局的变化。
同时也通过使用fragstats的使用,对景观生态有一个系统的概念与对于各项指标有一定的熟悉程度。
2、实验用数据和软件2.1实验数据北京地区1984年、1991年、1999年的土地类型的相应景观格局指数2.2实验软件Fragstats3.3软件、EXCEL软件3、实验结果与数据分析3.1景观动态分析3.1.1景观格局分析类型指数表1 北京市1984-1999年景观格局变化指数1984年农田37804.68 49.40 1135 81.70 33.31 2.01 87.71 绿地18381.42 24.02 2398 84.12 7.67 2.20 73.85 城市用地18057.15 23.59 1340 51.97 13.48 1.96 83.65 水体1947.87 2.55 385 8.29 5.06 1.79 76.09 未利用土地0.00 0.00 0 0.00 0.00 0.00 0.001999年背景342.54 0.45 1 1.21 342.54 24.95 60.34 农田20006.37 26.14 1337 44.86 14.96 1.74 87.31 绿地29589.39 38.66 970 54.96 30.50 1.83 89.48 城市用地24462.90 31.96 1726 79.83 14.17 1.95 81.38 水体2130.66 2.78 497 8.27 4.29 1.63 78.22 未利用土地 1.80 0.00 2 0.02 0.90 1.99 45.161、面积百分比PLAND图1 不同年份面积百分比PLAND比较由图可看出通过比较1984年、1999年北京土地利用类型的面积变化,可以看出背景没有变化,农田的面积显著减少,绿地的面积明显增加,城市用地有所增加,水体的变化不明显。
遥感及Fragstats在土地利用景观格局分析中的应用
Ke r y wo ds: e t e s g;Fa s t o wae ln sa e s ailp t r l du e Ch n xa g ds it rmoe sn i n rg t s sf r ; a d c p p t a en; a —s ; e g in irc a t a t n t
l ei o d ls i e n e t bih ln s a e a e i l o ca sf r a d s l s a d c p p R m i d c s s g h l d c p sr cu e n l ss r ga k h i a s n ie u i t e a s a e tu t r a ay i p o rm n n F a sa t - B e t s n i g i g . h o g s lc i g p t h s fa tl d me so ,fa me tt n i d x r g t m wi HJ 1 r mo e e s ma e T r u h e e t ac e , r ca i n i n r g na i n e , h n n o
规律 ,是探 讨景 观 空 间格 局和 生态 过程 相互 关 系
的基 础 [ 3 ] 代遥 感技 术 的发 展 , 土地 利 用景 观 。现 为 格局 研 究提供 了信 息源 与技术 手段[ 。 4 -
本 文以遥 感 影像 为 主要 数据 源 ,对 研 究区 遥 感 图像进 行土 地利 用 分 类 ,并借 助 Fa s t 软件 rgt s a
F ni U We -e j
( n i n n & Lf Sine eat n, ui nvri , ui ui 5 0 C ia E vr met o i c csD pr e e metP t nU i sy P t nFj n3 0 , hn ) a e t a a 1 1
fragstats软件中景观格局指标解读
景观指数英文及简称索引二景观指数英文及简称索引最近整理的Fragstats3.3软件Grid格式下可以计算的景观指数,希望大家共同学习探讨(注:每个景观指数包含的信息依次为英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位)一、面积指标1.Area/Perimeter①AREA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Area——斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha(ha、%) ≥02.Isolation/Proximity①LSIM——Landscape Similarity Index——斑块相似系数——斑块——%3.Area/Density/Edge①CA——Total Class Area——斑块类型面积——类型——ha>0②PLAND(%LAND)——Percentage of Landscape——斑块所占景观面积比例——类型——% [0,100]③TA——Total Landscape Area——景观面积——景观——ha>0④LPI——Largest Patch Index——最大斑块占景观面积比例——类型/景观——%二、密度大小及差异1.Area/Density/Edge①NP——Number of Patches——斑块数量——类型/景观——n ≥1②PD——Patch Density——斑块密度——类型/景观——n/100ha③AREA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPS、PSSD、PSCV)——Patch Area (Mean、Standard Deviation、Coefficient of Variation)——斑块大小(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(斑块平均大小、斑块面积方差、斑块面积均方差)——类型/景观——ha(ha,%,%)④GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——类型/景观——m三、边缘指标1.Area/Perimeter①PERIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Perimeter——斑块周长(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——m ≥0②GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——斑块——m2.Contrast①EDCON(同上)——Edge Contrast Index——边缘对比度——斑块——%3.Area/Density/Edge①TE——Total Edge——总边缘长度——类型/景观——m②ED——Edge Density——边缘密度——类型/景观——m/ha4.Contrast①CWED——Contrast-Weighted Edge Density——对比度加权边缘密度——类型/景观——m/ha②TECI——Total Edge Contrast Index——总边缘对比度——类型/景观——%③ECI(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MECI、AWMECI)——Edge Contrast Index(Mean Edge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index)——边缘对比度(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度)——类型/景观——%(%,%)四、形状指标1.Shape①PARA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无②SHAPE(同上)——Shape Index——形状指标——斑块——无③FRACT(同上)——Fractal Dimension Index——分维数——斑块——无[1,2]④CRICLE(同上)——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——斑块——无⑤CONTIG(同上)——Contiguity Index——聚集指数——斑块——无2.Area/Density/Edge①LSI——Landscape Shape Index——景观形状指数——类型/景观——无②NLSI——Normalize LSI——标准化景观形状指数——类型——无3.Shape①PAFRAC——Perimeter Area Fractal DImension——边缘面积分维——类型/景观——无②PARA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)——类型/景观——无③SHAPE(同上)(MSI、AWMSI)——Shape Index(Mean Shape Index、Area-Weighted Mean Shape Index)——形状指数(平均形状、面积加权的平均形状指标)——类型/景观——无④FRAC(同上)(MPFD、AWMPFD)——Fractal Dimension Index(Mean Patch Fractal Dimension、Area-Weighted Patch Fractal Dimension)——分维数(平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数)——类型/景观——无[1,2]⑤CRICLE(同上))——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——类型/景观——无⑥DLFD——Double Log Fractal Dimension——双对数分维数——类型/景观——无五、核心面积指标1.Core Area①Core(CSD、CPS/LSD、LPS)——Core Area——核心斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha②NCORE(同上)——Number of Core Area——核心斑块数量——斑块——n ≥1③CAI(同上)——Core Area Index——核心斑块面积比指标——斑块——%2.Core Area①TCA——Total Core Area——核心斑块总面积——类型/景观——ha②CPLAND(C%LAND)——Core Area Percentage of Landscape——核心斑块占景观面积比——类型——%③NDCA——Number of Disjunct Core Area——独立核心斑块数量——类型/景观——n④DCAD——Disjunct Core Area Density——独立核心斑块密度——类型/景观——n/100ha⑤CORE(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MCA1、CASD1、CACV1)——Core Area(Mean Core Area、Core Area Standard Deviation、Core Area Coefficient of Variation)——核心斑块面积(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均核心斑块面积、核心斑块面积方差、核心斑块面积均方差)——类型/景观——ha(ha,ha,%)⑥DCA(同上)(MCA2、CASD2、CACV2)——Disjunct Core Area——独立核心斑块面积(平均独立核心斑块面积、独立核心斑块面积方差、独立核心面积均方差)——类型/景观——ha(ha,ha,%)⑦CAI(同上)(MCAI)——Core Area Index(Mean Core Area Index)——核心斑块指标(平均核心斑块指标)——类型/景观——%六、邻近度指标1.Isolation/Proximity①PROXIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Proximity Index——邻近度(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——斑块——无③ENN(同上)——Euclidean Nearest Neighbor Index——欧几里得最邻近距离——斑块——m2.Isolation/Proximity①PROXIM(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPI)——Proximity Index(Mean Proximity Index)——邻近度(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均邻近度指标)——类型/景观——%(%) ≥0②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——类型/景观——无③ENN(同上)(MNN、NNSD、NNCV)——Euclidean Nearest NeighborIndex(Mean Euclidean Nearest-Neighbor Index、Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation、Euclidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variation)——欧几里得最邻近距离(平均最近距离、最邻近距离方差、最邻近距离标准差)——类型/景观——m(m,m,%) >0七、多样性1.Diversity①PR——Patch Richness——斑块多度(景观丰度)——景观——n ≥1②PRD——Patch Richness Density——斑块多度密度——景观——n/100ha③RPR——Relative Patch Richness——相对斑块多度——景观——%④SHDI——Shannon's Diversity Index——香农多样性指标——景观——无⑤SIDI——Simpson's Diversity Index——Simpson多样性指标——景观——无⑥MSHDI——Modified Simpson's Diversity Index——修正Simpson多样性指标——景观——无⑦SHEI——Shannon's Evenness Index——香农均匀度指标——景观——无[0,1]⑧SIEI——Simpson's Evenness Index——Simpson均匀度指标——景观——无⑨MSIEI——Modified Simpson's Evenness Index——修正Simpson均匀度指标——景观——无八、聚散性1.Contagion/Interspersion①CLUMPY——Clumpiness——丛生度——类型——%②PLADJ——Proportion of Like Adjacency——相似毗邻百分比——类型/景观——% (0,100]③AI——Aggregation Index——聚集度指数——类型/景观——% (0,100]④IJI——Interspersion Juxtaposition Index——散布于并列指数——类型/景观——% (0,100]⑤DIVISION——Landscape Division Index——景观分割度——类型/景观——% (0,100]⑥SPLIT——Splitting Index——分离度指数——类型/景观——% (0,100]⑦MESH——Effective Mesh Size——有效粒度尺寸——景观——% (0,100]2.Connectivity①COHESION——Patch Cohesion Index——斑块结合度——类型/景观——% (0,100]②CONNECT——Connectance Index——连接性指数——类型/景观——% (0,100]3.Contagion/Interspersion①CONTAG——Contagion Index——蔓延度指数——景观——% (0,100](注:以上仅为参考,具体仍需查阅专业文献)三各种景观指数的生态学含义1.拼块类型面积(CA),单位:ha,范围:CA>0公式描述: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。
使用Fragstats3.3软件进行景观格局分析
15,保存运算结果:
选择保存 路径,保 存结果用 记事本打 开。
9,数据导入 双击景观格局分析软件Fragstats3.3, 打开软件
注意是ArcGrid disabled 还是ArcGrid enabled, 如果是后者 证明这个软件可以正 常使用,前者的话则 需要另外设置。
如果是ArcGrid disabled的话,则需要进行环境变量设 置,具体方法如下:
Fragstats3.3软件使用须知
• 困惑将近一个星期的遥感分类图导入 Fragstats3.3软件问题今天终于解决,这一个 星期备受煎熬,内心受到很大考验,心情 颇为复杂,在刘常青师弟和胡老师的帮助 下,这个问题终于得以解决,现在把主要 步骤介绍下。
遥感图像分类介绍 1,非监督分类,得到初始分类图 (分类数一般为目标数2倍以上。如 右图)
至此,遥感图像分类工作基本上结束。接下来的工 作便是格式转换和数据导入.
6,在Arcgis中添加去除分析图(Eliminate)
7.把Eliminate图层转为多边形要素图层
在ArcToolbox 中转换工具 Conversion Tool)中,双 击Raster to Polygon,把 栅格转为多 边形要素图 层。
2,分类重编码recode,合并同类项, 注意添加Class names,一般不用汉字。
3,聚类统计clump。
4,去除分析Eliminate,注意选择最 小象元项,一般要根据研究情况决 定取多大值。
5,接下来便是打开Eliminate图像,打开图像属性,添加 属性名称add class name,一般不用汉字.
10,Fragstats3.3参数设置: Fragstats菜单栏选择Run ParaБайду номын сангаасeters
景观生态学实验指导2-海淀的浪荡汉子
练习二 Fragstats的基本操作练习一、景观格局指数计算过程:上一节课我们演示了遥感图像的前处理过程,今天请大家练习一下基于ArcGrid格式的景观格局指数计算操作步骤,上次课已经有部分同学操作过了。
演示:基于ArcGrid格式的景观格局指数运算;frg文件(参数文件)的保存与调入;步骤:1、打开Fragstats,打开Run Parameters页面,设置输入文件类型为ArcGrid,设置输入文件为数据文件夹下的northbj99(Grid格式),设置输出文件自命名(如zhouliang99)。
勾上Class Metrics和Land Metrics复选框。
2、在类型水平指数页面上(Class Metrics),选择总面积、面积百分比、斑块数、边缘密度、平均斑块面积、平均斑块形状指数、平均最近邻体距离、邻近百分比、聚集度、凝结度指数(10个)。
3、在景观水平指数页面上(Landscape Metrics),选择蔓延度、香农多样性指数、丰富度、香农均匀度指数(4个)。
4、File菜单下选择Save,保存参数文件到northbj99.frg。
5、点击Execute,进行指数计算。
互动:请同学到教师机上操作,完成10+4个常见景观指数计算的设置过程(主要要求:参数设置、类型水平指数选取、景观水平参数选取、frg文件(参数文件)的保存与调入)。
二、各类景观指数详解(功能和规律):建议:同学们在掌握指数的时候,先理解指数表示的意义,再理解指数的变化规律,比如指数增加说明了什么问题,减少又说明了什么,然后再看看指数的计算公式、了解一下指数的限制条件。
1、面积/密度/边界指数分析斑块平均面积(MPS)包括整个景观的斑块平均面积(MPS)和单一景观类型的斑块平均面积(MPSi),可用来描述景观粒度,在一定意义上揭示景观破碎化程度。
最大斑块指数(Largest patch index,LPI)指某类型中最大斑块的面积占整个类型面积的比例(类型水平),或者是景观中最大斑块的面积占整个景观面积的比例。
fragstats软件中景观格局指标解读
fragstats软件中景观格局指标解读景观指数英文及简称索引二景观指数英文及简称索引最近整理的Fragstats3.3软件Grid格式下可以计算的景观指数,希望大家共同学习探讨(注:每个景观指数包含的信息依次为英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位)一、面积指标1.Area/Perimeter①AREA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Area——斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha(ha、%) ≥02.Isolation/Proximity①LSIM——Landscape Similarity Index——斑块相似系数——斑块——%3.Area/Density/Edge①CA——T otal Class Area——斑块类型面积——类型——ha>0②PLAND(%LAND)——Percentage of Landscape——斑块所占景观面积比例——类型——% [0,100]③TA——Total Landscape Area——景观面积——景观——ha >0④LPI——Largest Patch Index——最大斑块占景观面积比例——类型/景观——%二、密度大小及差异1.Area/Density/Edge①NP——Number of Patches——斑块数量——类型/景观——n ≥1②PD——Patch Density——斑块密度——类型/景观——n/100ha③AREA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPS、PSSD、PSCV)——Patch Area (Mean、Standard Deviation、Coefficient of Variation)——斑块大小(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(斑块平均大小、斑块面积方差、斑块面积均方差)——类型/景观——ha(ha,%,%)④GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——类型/景观——m三、边缘指标1.Area/Perimeter①PERIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Patch Perimeter——斑块周长(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——m ≥0②GYRA(同上)——Radius of Gyration——回转半径——斑块——m2.Contrast①EDCON(同上)——Edge Contrast Index——边缘对比度——斑块——%3.Area/Density/Edge①TE——T otal Edge——总边缘长度——类型/景观——m②ED——Edge Density——边缘密度——类型/景观——m/ha4.Contrast①CWED——Contrast-Weighted Edge Density——对比度加权边缘密度——类型/景观——m/ha②TECI——Total Edge Contrast Index——总边缘对比度——类型/景观——%③ECI(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MECI、AWMECI)——Edge Contrast Index(Mean Edge Contrast Index、Area-Weighted Mean Contrast Index)——边缘对比度(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度)——类型/景观——%(%,%)四、形状指标1.Shape①PARA(CSD、CPS/LSD、LPS)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无②SHAPE(同上)——Shape Index——形状指标——斑块——无③FRACT(同上)——Fractal Dimension Index——分维数——斑块——无[1,2]④CRICLE(同上)——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——斑块——无⑤CONTIG(同上)——Contiguity Index——聚集指数——斑块——无2.Area/Density/Edge①LSI——Landscape Shape Index——景观形状指数——类型/景观——无②NLSI——Normalize LSI——标准化景观形状指数——类型——无3.Shape①PAFRAC——Perimeter Area Fractal DImension——边缘面积分维——类型/景观——无②PARA(MN、AM、MD、RA、SD、CV)——Perimeter Area Ratio——边缘面积比(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)——类型/景观——无③SHAPE(同上)(MSI、AWMSI)——Shape Index(Mean Shape Index、Area-Weighted Mean Shape Index)——形状指数(平均形状、面积加权的平均形状指标)——类型/景观——无④FRAC(同上)(MPFD、AWMPFD)——Fractal DimensionIndex(Mean Patch Fractal Dimension、Area-Weighted Patch Fractal Dimension)——分维数(平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数)——类型/景观——无[1,2]⑤CRICLE(同上))——Related Circumscribing Circle——相关外接圆——类型/景观——无⑥DLFD——Double Log Fractal Dimension——双对数分维数——类型/景观——无五、核心面积指标1.Core Area①Core(CSD、CPS/LSD、LPS)——Core Area——核心斑块面积(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——ha②NCORE(同上)——Number of Core Area——核心斑块数量——斑块——n ≥1③CAI(同上)——Core Area Index——核心斑块面积比指标——斑块——%2.Core Area①TCA——Total Core Area——核心斑块总面积——类型/景观——ha②CPLAND(C%LAND)——Core Area Percentage of Landscape——核心斑块占景观面积比——类型——%③NDCA——Number of Disjunct Core Area——独立核心斑块数量——类型/景观——n④DCAD——Disjunct Core Area Density——独立核心斑块密度——类型/景观——n/100ha⑤CORE(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MCA1、CASD1、CACV1)——Core Area(Mean Core Area、Core Area Standard Deviation、Core Area Coefficient of Variation)——核心斑块面积(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均核心斑块面积、核心斑块面积方差、核心斑块面积均方差)——类型/景观——ha(ha,ha,%)⑥DCA(同上)(MCA2、CASD2、CACV2)——Disjunct Core Area——独立核心斑块面积(平均独立核心斑块面积、独立核心斑块面积方差、独立核心面积均方差)——类型/景观——ha(ha,ha,%)⑦CAI(同上)(MCAI)——Core Area Index(Mean Core Area Index)——核心斑块指标(平均核心斑块指标)——类型/景观——%六、邻近度指标1.Isolation/Proximity①PROXIM(CSD、CPS/LSD、LPS)——Proximity Index——邻近度(类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比)——斑块——无②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——斑块——无③ENN(同上)——Euclidean Nearest Neighbor Index——欧几里得最邻近距离——斑块——m2.Isolation/Proximity①PROXIM(MN、AM、MD、RA、SD、CV)(MPI)——Proximity Index(Mean Proximity Index)——邻近度(平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差)(平均邻近度指标)——类型/景观——%(%) ≥0②SIMI(同上)——Similarity Index——相似度——类型/景观——无③ENN(同上)(MNN、NNSD、NNCV)——Euclidean Nearest NeighborIndex(Mean Euclidean Nearest-Neighbor Index、Euclidean Nearest-Neighbor Index Standard Deviation、Euclidean Nearest-Neighbor Index Coefficient of Variation)——欧几里得最邻近距离(平均最近距离、最邻近距离方差、最邻近距离标准差)——类型/景观——m(m,m,%) >0七、多样性1.Diversity①PR——Patch Richness——斑块多度(景观丰度)——景观——n ≥1②PRD——Patch Richness Density——斑块多度密度——景观——n/100ha③RPR——Relative Patch Richness——相对斑块多度——景观——%④SHDI——Shannon's Diversity Index——香农多样性指标——景观——无⑤SIDI——Simpson's Diversity Index——Simpson多样性指标——景观——无⑥MSHDI——Modified Simpson's Diversity Index——修正Simpson多样性指标——景观——无⑦SHEI——Shannon's Evenness Index——香农均匀度指标——景观——无[0,1]⑧SIEI——Simpson's Evenness Index——Simpson均匀度指标——景观——无⑨MSIEI——Modified Simpson's Evenness Index——修正Simpson均匀度指标——景观——无八、聚散性1.Contagion/Interspersion①CLUMPY——Clumpiness——丛生度——类型——%②PLADJ——Proportion of Like Adjacency——相似毗邻百分比——类型/景观——% (0,100]③AI——Aggregation Index——聚集度指数——类型/景观——% (0,100]④IJI——Interspersion Juxtaposition Index——散布于并列指数——类型/景观——% (0,100]⑤DIVISION——Landscape Division Index——景观分割度——类型/景观——% (0,100]⑥SPLIT——Splitting Index——分离度指数——类型/景观——% (0,100]⑦MESH——Effective Mesh Size——有效粒度尺寸——景观——% (0,100]2.Connectivity①COHESION——Patch Cohesion Index——斑块结合度——类型/景观——% (0,100]②CONNECT——Connectance Index——连接性指数——类型/景观——% (0,100]3.Contagion/Interspersion①CONTAG——Contagion Index——蔓延度指数——景观——% (0,100](注:以上仅为参考,具体仍需查阅专业文献)三各种景观指数的生态学含义1.拼块类型面积(CA),单位:ha,范围:CA>0公式描述: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。
(完整版)fragstats景观格局指数归纳
(完整版)fragstats景观格局指数归纳FRAGSTATS提供的景观指标英文缩写指标名称应用尺度英文全称单位面积指标AREA斑块面积斑块Area ha LSIM斑块相似系数斑块Landscape similarity index% CA斑块类型面积类型Class area ha %LAND斑块所占景观面积比例类型Percent of landscape% TA 景观面积类型/景观Total landscape area haLPI最大斑块占景观面积比例类型/景观Largest patch index%密度大小及差异NP斑块数量类型/景观Number of patches#PD斑块密度类型/景观Patch density#/100ha MPS斑块平均大小类型/景观Mean patch size ha PSSD斑块面积方差类型/景观Patch size standard deviation haPSCV斑块面积均方差类型/景观Patch size coefficient of variation%边缘指标PERIM斑块周长斑块Perimeter m EDCON边缘对比度斑块Edge contrast index% TE总边缘长度类型/景观Total edge m ED边缘密度类型/景观Edge density m/ha CWED对比度加权边缘密度类型/景观Contrast-weighted edge density m/ha TECI总边缘对比度类型/景观Total edge contrast index% MECI平均边缘对比度类型/景观Mean edge contrast index%AWMECI面积加权平均边缘对比度类型/景观Area-weighted mean edge contrast index%形状指标SHAPE形状指标斑块Shape indexFRACT分维数斑块Fractal dimensionLSI景观形状指标类型/景观Landscape shape indexMSI平均形状类型/景观Mean shape indexAWMSI面积加权的平均形状指标类型/景观Area-weighted mean shape index DLFD双对数分维数类型/景观Double log fractal dimensionMPFD平均斑块分维数类型/景观Mean patch fractal dimension AWMPFD面积加权的平均斑块分形指标类型/景观Area-weighted mean patch fractaldimension核心面积指标CORE核心斑块面积斑块Core area ha NCORE核心斑块数量斑块Number of core areas# CAI核心斑块面积比指标斑块Core area index% C%LAND核心斑块占景观面积比类型Core area percent of landscape% TCA核心斑块总面积类型/景观Total core area ha NCA核心斑块数量类型/景观Number of core areas# CAD核心斑块密度类型/景观Core area density#/100ha MCA1平均核心斑块面积类型/景观Mean core area per patch ha CASD1核心斑块面积方差类型/景观Patch core area standard deviation ha CACV1核心斑块面积均方差类型/景观Patch core area coefficient of variation% MCA2独立核心斑块平均面积类型/景观Mean area per disjunct core ha CASD2核心斑块面积方差类型/景观Disjunct core area standard deviation haCACV2核心斑块面积均方差类型/景观Disjunct core area coefficient ofvariation%TCAI总核心斑块指标类型/景观T otal core area index% MCAI平均核心斑块指标类型/景观Mean core area index%邻近度指标NEAR最邻近距离斑块Nearest-nei**or distance mPROXIM邻近指标斑块Proximity indexMNN平均最近距离类型/景观Mean nearest –nei**or distance m NNSD最邻近距离方差类型/景观Nearest-nei**or standard deviation m NNCV最邻近距离标准差类型/景观Nearest-nei**or coefficient of variation MPI平均邻近度指标类型/景观Mean proximity index%多样性指标SHDI香农多样性指标景观Shannon’s diversity indexSIDI Simpson多样性指标景观Simpson’s diversity indexMSIDI修正Simpson多样性指标景观Modified Simpson’s diversity indexPR斑块多度(景观丰度)景观Patch richness# PRD斑块多度密度景观Patch richness density#/100ha RPR相对斑块多度景观Relative patch richness% SHEI香农均匀度指标景观Shannon’s evenness indexSIEI Simpson均匀度指标景观Simpson’s evenness indexMSIEI修正Simpson均匀度指标景观Modified Simpson’s evenness index聚散性IJJ散布与并列指标类型/景观Interspersion and Juxtaposition index% CONTAG蔓延度指标景观Contagion index% 斑块类型面积(CA),单位:ha,范围:CA>0(2-1)公式描述: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。
北京城市公共绿地景观格局分析
文献标 志码 : A
文 章 编 号 :0 17 6 (0 1 O 一 1 40 1 0— 4 1 2 1 ) 3O 9 —5
Ev l ain o a d c p ten o e g Ur a u l e n S a e au t n L n s a ePat r fB i n b n P b i Gr e p c o j i c
Ke r s t ep b i g e n s a e a d c p at r y wo d :h u l r e p c ;ln s a ep te n;Frg t t ;B in c a sa s ej g i
XI J n f i,LIYa — ng,GUO i E u — e n mi Ja
( i n n tt t f La dsap r e i g,Bejig 1 0 0 Bejig I siueo n c eGa d n n i n 0 1 2,Chia n)
Ab t a t I r rt nd r t n h t uc u e nd c a a t r fl n c pepa t r hepub i e n s a e s r c : n o de o u e s a d t e s r t r sa h r c e so a ds a te n oft lcgr e p c
by ge gr p nf r to y t m , t e pa t r s r t r s o he r e p c r n l z d by Fr g t t o a hy i o ma i n s s e h t e n t uc u e f t g e n s a e we e a a y e a s a s
s t a e by usn he i c s s h a e n p t h a e ofw r i g t ndie uc s m a a c r a, m e n s a nd x a e n p t h f a t m e a h pe i e nd m a a c r caldi n— so i n. I s f nd t a he t t la e f t t wa ou h tt o a r a o he pub i r e p c a 1 26 he t r . T h ve a r g— lc g e n s a e w s 6 43 . c a e e a r ge f a
北京市绿地规划系统分析 ppt课件
使城市青山相依,碧野环绕,绿廊穿插、城乡一体。为建设山川秀
美、人与自然和谐、经济社会可持续发展的生态园林城市奠定基础。
•
到2020年,北京林木覆盖率达到55%,森林覆盖率达到38%。
城市绿地率达到44~48%,绿化覆盖率达到46~50%;人均绿地面
积40~45平方米,人均公共绿地15~18平方米。
北京市绿地规划系统分析
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北京市绿地规划系统分析
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怀柔新城绿地总体结构及布局
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“山田相拥、绿块镶嵌、碧水环绕、公园均布,园在城中、城在林中、林被水绕”
的绿地空间结构。
北京市绿地规划系统分析
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北京市绿地规划系统分析
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房山新城绿地总体结构及布局
• 廊道与斑块相结合的绿地系统结构
北京市绿地规划系统分析
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北京市绿地规划系统分析
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城市绿地
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北京的城镇规划要按照“生态园林城市”的标准来构筑生态绿地系统,做到系
统完善、布局合理、指标达到“生态园林城市”对绿地指标的要求。届时,随着生态
绿地系统的全面实施,在市域范围内的城乡一体化,大地园林化基本完成,形成完整
的北京园林城市群,从而创造优美的人居环境。城市绿地系统包括中心城绿地系统、
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昌平新城绿地总体结构及布局
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一条绿隔,两面屏障,五条生态廊道,九个大型区域性公园节点为主体,结合城
市小型公园绿地的点、线、面相结合的绿地系统。
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北京市绿地规划系统分析
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北京市绿地规划系统分析
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北京市绿地规划系统分析
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北京风景名胜区
•
通过规划调整,北京市风景名胜区共18个,其中国家级3个,市级6个,区县级9
基于PatchAnalyst的北京城市公园景观格局指数评价
MPSi=Ai / ( ni×10000)
( 1)
式中, Ai 表示 i 类斑块总面积, n 表示 i 类斑块总数,
除以 10000 表示转化为公顷( hm2) 。
1.2.2 公园景观格局的特征
主要研究景观斑块在空间分布上的尺度和强度
情况, 通过平均斑块分维指数、平均斑块形状指数 、
景观破碎 度、最 近 邻 点 指 数 和 景 观 的格网分析进行
2) 平 均 斑 块 分 维 指 数 ( Mean Patch Fractal
Dimension, MPFD) : 是景观组分中单个斑块的分 维
数以面积为基准的加权平均值, 用以度量斑块边界
的复杂程度, 取值范围在 1 与 2 之间, 值越大, 表明
斑 块 边 界 形 状 越 复 杂 。 其 具 体 表 达 式 为 [ 11] :
2.北京师范大学, 北京 100875; 3.北京市公园管理中心, 北京 100044)
摘要: 为了解 2003 年北京城市公园绿地景观格局的构成和特征, 在地理信息系统的支持下, 选取了景观破碎度、
最近邻点指数、平均斑块分维指数与格网分析等方法, 通过 Patch Analyst 软件对北京城八区内的公园进行了分析。其 结果表明 , 城八区内的公园总面积较大, 达到了 4 380 hm2, 最近邻点指数 R 为 1.97, 斑块总体趋于均 匀 分 布 , 整 体 景
减灾避险方面具有重要的作用。随着人们对环境要 划提供一定的理论参考。
求的提高和“申奥”成功, 北京的绿化建设近年得到 了快速发展, 并从 20 世纪 90 年代开始对绿地的数 量特征( 包括覆盖率、总量) 进行了全面调查, 已掌握 了相关绿地数量指标。然而, 对于与城市生态、休憩 和减灾避险等密切相关的城市公园的空间分布特征 还缺乏分析了解, 如何基于“以人为本”的理念, 更好 的发挥其作用已成为社会关注的焦点。
基于GIS与Fragstats景观水平的空间格局特征分析
基于GIS与Fragstats景观水平的空间格局特征分析摘要:基于GIS技术和景观生态学理论,选用斑块密度指数、最大斑块指数、分维数、景观形状指数、景观优势度和均匀度等景观格局指数,分析东莞市自1988年以来的基于景观水平的空间格局特征变化。
结果表明,珠江口两岸景观的破碎化程度加深,异质性在不断增加,空间结构趋于复杂化。
关键词:GIS;景观格局指数;珠江口两岸景观生态学的研究表明,景观格局是影响地表多种生态过程的重要因素之一,景观格局分析是景观生态学的核心理论和内容,地表水文过程、土壤侵蚀过程、生物地球化学过程、区域气候以及生物多样性变化过程等,都与景观格局特征密切相关[1]。
研究拟借助GIS技术和景观生态学的理论与方法,分析珠江口两岸自1988年以来的土地利用变化对景观结构的影响,以期为珠江口两岸实现土地资源利用和生态环境保护提供科学决策依据。
1研究区概况研究区位于东经113°09′-114°22′、北纬21°09′-22°27′,是珠江三角洲经济发展的典型区域,受毗邻香港、澳门区位优势与开放政策优势的影响,改革开放以来迅速发展成为东南沿海经济发展最为快速的区域,同时也是珠江三角洲景观格局变化速度最快、幅度最大的区域之一。
珠江口两岸城市化水平相当高,2006年番禺、深圳非农业人口均超过70%,深圳非农业人口已高达92.46%。
改革开放以来,在各种自然与人文因素的推动下,珠江口两岸迅速从传统的以农业用地为主的地区转变为新兴的高度城市化区域。
珠江口东西两岸地貌结构特征差异明显,东岸地貌结构相对复杂多样,丘陵台地较多,而西岸主要为平原地貌,但水网密布。
因此,快速城市化的珠江口两岸是景观水平的空间格局特征分析较为理想的区域之一。
2景观格局指数选择与计算研究所采用的基础数据为Landsat-5TM(1988、1995、1998年)与Landsat-7ETM+(2002年)遥感影像数据,轨道号为122/044;1995和2000年1∶10万标准分幅的广东省土地利用类型图。
fragstats景观格局指数归纳
FRAGSTATS提供的景观目标之杨若古兰创作英文缩写目标名称利用尺度英文全称单位面积目标AREA斑块面积斑块Area ha LSIM斑块类似系数斑块Landscape similarity index% CA斑块类型面积类型Class area ha %LAND斑块所占景观面积比例类型Percent of landscape% TA景观面积类型/景观Total landscape area ha LPI最大斑块占景观面积比例类型/景观Largest patch index%密度大小及差别NP斑块数量类型/景观Number of patches#PD斑块密度类型/景观Patch density#/100ha MPS斑块平均大小类型/景观Mean patch size ha PSSD斑块面积方差类型/景观Patch size standard deviation ha PSCV斑块面积均方差类型/景观Patch size coefficient of variation%边沿目标PERIM斑块周长斑块Perimeter m EDCON边沿对比度斑块Edge contrast index% TE总边沿长度类型/景观Total edge m ED边沿密度类型/景观Edge density m/ha CWED对比度加权边沿密度类型/景观Contrast-weighted edge density m/ha TECI总边沿对比度类型/景观Total edge contrast index% MECI平均边沿对比度类型/景观Mean edge contrast index% AWMECI面积加权平均边沿对比度类型/景观Area-weighted mean edge contrast index%外形目标SHAPE外形目标斑块Shape indexFRACT分维数斑块Fractal dimensionLSI景观外形目标类型/景观Landscape shape indexMSI平均外形类型/景观Mean shape indexAWMSI面积加权的平均外形目标类型/景观Area-weighted mean shape index DLFD双对数分维数类型/景观Double log fractal dimension MPFD平均斑块分维数类型/景观Mean patch fractal dimensionAWMPFD面积加权的平均斑块分形目标类型/景观Area-weighted mean patch fractaldimension核心面积目标CORE核心斑块面积斑块Core area ha NCORE核心斑块数量斑块Number of core areas# CAI核心斑块面积比目标斑块Core area index% C%LAND核心斑块占景观面积比类型Core area percent of landscape% TCA核心斑块总面积类型/景观Total core area ha NCA核心斑块数量类型/景观Number of core areas# CAD核心斑块密度类型/景观Core area density#/100ha MCA1平均核心斑块面积类型/景观Mean core area per patch ha CASD1核心斑块面积方差类型/景观Patch core area standard deviation ha CACV1核心斑块面积均方差类型/景观Patch core area coefficient of variation%MCA2独立核心斑块平均面积类型/景观Mean area per disjunct core ha CASD2核心斑块面积方差类型/景观Disjunct core area standard deviation ha CACV2核心斑块面积均方差类型/景观Disjunct core area coefficient ofvariation% TCAI总核心斑块目标类型/景观Total core area index% MCAI平均核心斑块目标类型/景观Mean core area index%邻近度目标NEAR最邻近距离斑块Nearest-nei**or distance m PROXIM邻近目标斑块Proximity indexMNN平均比来距离类型/景观Mean nearest –nei**or distance m NNSD最邻近距离方差类型/景观Nearest-nei**or standard deviation m NNCV最邻近距离尺度差类型/景观Nearest-nei**or coefficient of variation MPI平均邻近度目标类型/景观Mean proximity index%多样性目标SHDI喷鼻农多样性目标景观Shannon’s diversity indexSIDI Simpson多样性目标景观Simpson’s diversity indexMSIDI批改Simpson多样性目标景观Modified Simpson’s diversity indexPR斑块多度(景观丰度)景观Patch richness# PRD斑块多度密度景观Patch richness density#/100ha RPR绝对斑块多度景观Relative patch richness% SHEI喷鼻农均匀度目标景观Shannon’s evenness indexSIEI Simpson均匀度目标景观Simpson’s evenness indexMSIEI批改Simpson均匀度目标景观Modified Simpson’s evenness index聚散性IJJ散布与并列目标类型/景观Interspersion and Juxtaposition index% CONTAG蔓延度目标景观Contagion index%斑块类型面积(CA),单位:ha,范围:CA>0 (2-1)公式描述: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.生态意义:CA度量的是景观的组分,也是计算其它目标的基础.它有很主要的生态意义,其值的大小制约着以此类型斑块作为聚居地(Habitation)的物种的丰度、数量、食物链及其次生种的繁殖等,如很多生物对其聚居地最小面积的需求是其生存的条件之一;分歧类型面积的大小能够反映出其间物种、能量和营养等信息流的差别,普通来说,一个斑块中能量和矿物营养的总量与其面积成反比;为了理解和管理景观,我们常常须要了解斑块的面积大小,如所须要的斑块最小面积和最好面积是极其主要的两个数据.景观面积(TA),单位:ha,范围:TA>0(2-2)公式描述:TA等于一个景观的总面积,除以10000后转化为公顷(ha).生态意义:TA决定了景观的范围和研讨和分析的最大尺度,也是计算其它目标的基础.在天然呵护区设计和景观生态建设中,对于保护高数量的物种,保持罕见种、濒危种和生态零碎的波动,呵护区或景观的面积是最主要的身分.斑块所占景观面积的比例(%LAND),单位:百分比,范围:0<%LAND<=100(2-3)公式描述:%LAND等于某一斑块类型的总面积占全部景观面积的百分比.其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分希少;其值等于100时,说明全部景观只由一类斑块构成.生态意义:%LAND度量的是景观的组分,其在斑块级别上与斑块类似度目标(LSIM)的意义不异.因为它计算的是某一斑块类型占全部景观的面积的绝对比例,因此是帮忙我们确定景观中模地(Matrix)或上风景观元素的根据之一;也是决定景观中的生物多样性、上风种和数量等生态零碎目标的主要身分.斑块个数(NP),单位:无,范围:NP>=1NP = n (2-4)公式描述:NP在类型级别上等于景观中某一斑块类型的斑块总个数;在景观级别上等于景观中所有的斑块总数.生态意义:NP反映景观的空间格局,经常被用来描述全部景观的异质性,其值的大小与景观的破碎度也有很好的正相干性,普通规律是NP大,破碎度高;NP小,破碎度低.NP对很多生态过程都有影响,如可以决定景观中各种物种及其次生种的空间分布特征;改变物种间彼此感化和协同共生的波动性.而且,NP对景观中各种干扰的蔓延程度有主要的影响,如某类斑块数目多且比较分散时,则对某些干扰的蔓延(虫灾、火灾等)有按捺感化.最大斑块所占景观面积的比例(LPI),单位:百分比,范围:0<LPI<=100(2-5)公式描述:LPI等于某一斑块类型中的最大斑块占领全部景观面积的比例.生态意义:有助于确定景观的模地或上风类型等.其值的大小决定着景观中的上风种、内部种的丰度等生态特征;其值的变更可以改变干扰的强度和频率,反映人类活动的方向和强弱.斑块平均大小(MPS),单位:ha,范围:MPS>0 (2-6)公式描述:MPS在斑块级别上等于某一斑块类型的总面积除以该类型的斑块数目;在景观级别上等于景观总面积除以各个类型的斑块总数.生态意义:MPS代表一种平均情况,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和对景观中最小斑块粒径的拔取有制约感化;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,同样在斑块级别上,一个具有较小MPS值的斑块类型比一个具有较大MPS值的斑块类型更破碎.研讨发现MPS值的变更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.面积加权的平均外形因子(AWMSI),单位:无,范围:AWMSI>=1 (2-7)公式描述:AWMSI在斑块级别上等于某斑块类型中各个斑块的周长与面积比乘以各自的面积权重以后的和;在景观级别上等于各斑块类型的平均外形因子乘以类型斑块面积占景观面积的权重以后的和.其中系数0.25是由栅格的基本外形为正方形的定义确定的.公式标明面积大的斑块比面积小的斑块具有更大的权重.当AWMSI=1时说明所有的斑块外形为最简单的方形(采取矢量版本的公式时为圆形);当AWMSI值增大时说明斑块外形变得更复杂,更不规则.生态意义:AWMSI是度量景观空间格局复杂性的主要目标之一,并对很多生态过程都有影响.如斑块的外形影响动物的迁移、觅食等活动],影响植物的莳植与生产效力;对于天然斑块或天然景观的外形分析还有另一个很明显的生态意义,即常说的边沿效应.面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD),单位:无,范围:1<=AWMPFD<=2 (2-8)公式描述:AWMPFD的公式方式与AWMSI类似,分歧的是其应用了分维理论来测量斑块和景观的空间外形复杂性.AWMPFD=1代表外形最简单的正方形或圆形,AWMPFD=2代表周长最复杂的斑块类型,通常其值的可能上限为1.5.生态意义:AWMPFD是反映景观格局整体特征的主要目标,它在必定程度上也反映了人类活动对景观格局的影响.普通来说,受人类活动干扰小的天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.应当指出的是,尽管分数维目标被愈来愈多地应用于景观生态学的研讨,但因为该目标的计算结果严重依附于空间尺度和格网分辨率,因此我们在利用AWMPFD 目标来分析景观结构及其功能时要更为审慎.平均比来距离(MNN),单位:m,范围:MNN>0 (2-9)公式描述:MNN在斑块级别上等于从斑块ij到同类型的斑块的比来距离之和除以具有比来距离的斑块总数;MNN在景观级别上等于所有类型在斑块级别上的MNN之和除以景观中具有比来距离的斑块总数.生态意义:MNN度量景观的空间格局.普通来说MNN值大,反映出同类型斑块间相隔距离远,分布较离散;反之,说明同类型斑块间相距近,呈团聚分布.另外,斑块间距离的远近对干扰很有影响,如距离近,彼此间容易发生干扰;而距离远,彼此干扰就少.但景观级别上的MNN在斑块类型较少时应慎用.平均邻近指数(MPI),单位:无,范围:MPI>=0 (2-10)公式描述:给定搜索半径后,MPI在斑块级别上等于斑块ijs的面积除以其到同类型斑块的比来距离的平方之和除以此类型的斑块总数;MPI在景观级别上等于所有斑块的平均邻近指数.MPI=0时说明在给定搜索半径内没有不异类型的两个斑块出现.MPI的上限是由搜索半径和斑块间最小距离决定的.生态意义:MPI能够度量同类型斑块间的邻近程度和景观的破碎度,如MPI值小,标明同类型斑块间离散程度高或景观破碎程度高;MPI值大,标明同类型斑块间邻近度高,景观连接性好.研讨证实MPI对斑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主要的影响.景观丰度(PR),单位:无,范围:PR>=1(2-11)公式描述:PR 等于景观中所有斑块类型的总数.生态意义:PR是反映景观组分和空间异质性的关键目标之一,并对很多生态过程发生影响.研讨发现景观丰度与物种丰度之间存在很好的正相干,特别是对于那些生存须要多种生境条件的生物来说PR 就显得特别主要.喷鼻农多样性指数(SHDI),单位:无,范围:SHDI>=0(2-12)公式描述:SHDI在景观级别上等于各斑块类型的面积比乘以其值的天然对数以后的和的负值.SHDI=0标明全部景观仅由一个斑块构成;SHDI增大,说明斑块类型添加或各斑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,在生态学中利用很广泛.该目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情况较为敏感,即强调罕见斑块类型对信息的贡献,这也是与其它多样性指数分歧的地方.在比较和分析分歧景观或同一景观分歧时期的多样性与异质性变更时,SHDI也是一个敏感目标.如在一个景观零碎中,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,但其实不是简单的反比关系,研讨发此刻一景观中二者的关系普通呈正态分布.喷鼻农均度指数(SHEI),单位:无,范围:0<=SHEI<=1(2-13)公式描述:SHEI等于喷鼻农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可能多样性(各斑块类型均等分布).SHEI=0标明景观仅由一种斑块构成,无多样性;SHEI=1标明各斑块类型均匀分布,有最大多样性.生态意义:SHEI与SHDI指数一样也是我们比较分歧景观或同一景观分歧时期多样性变更的一个无力手段.而且,SHEI与上风度目标(Dominance)之间可以彼此转换(即evenness=1-dominance),即SHEI值较小时上风度普通较高,可以反映出景观受到一种或少数几种上风斑块类型所安排;SHEI趋近1时上风度低,说明景观中没有明显的上风类型且各斑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<IJI<=100 (2-14)公式描述:IJI在斑块类型级别上等于与某斑块类型i相邻的各斑块类型的邻接边长除以斑块i的总边长再乘以该值的天然对数以后的和的负值,除以斑块类型数减1的天然对数,最初乘以100是为了转化为百分比的方式;IJI在景观级别上计算各个斑块类型间的整体散布与并列情况.IJI取值小时标明斑块类型i仅与少数几种其它类型相邻接;IJI=100标明各斑块间比邻的边长是均等的,即各斑块间的比邻概率是均等的.生态意义:IJI是描述景观空间格局最主要的目标之一.IJI对那些受到某种天然条件严重制约的生态零碎的分布特征反映明显,如山区的各种生态零碎严重受到垂直地带性的感化,其分布多呈环状,IJI值普通较低;而干旱区中的很多过渡植被类型受制于水的分布与多寡,彼此邻近,IJI值普通较高.蔓延度指数(CONTAG),单位:百分比,范围:0<CONTAG<=100(2-15)公式描述:CONTAG等于景观中各斑块类型所占景观面积乘以各斑块类型之间相邻的格网单元数目占总相邻的格网单元数目的比例,乘以该值的天然对数以后的各斑块类型之和,除以2倍的斑块类型总数的天然对数,其值加1后再转化为百分比的方式.理论上,CONTAG值较小时标明景观中存在很多小斑块;趋于100时标明景观中有连通度极高的上风斑块类型存在.应当指出的是,该目标只能运转在FRAGSTATS软件的栅格版本中.生态意义:CONTAG目标描述的是景观里分歧斑块类型的团聚程度或延展趋势.因为该目标包含空间信息,是描述景观格局的最主要的指数之一.普通来说,高蔓延度值说明景观中的某种上风斑块类型构成了良好的连接性;反之则标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.而且研讨发现蔓延度和上风度这两个目标的最大值出此刻同一个景观样区.该目标在景观生态学和生态学中应用十分广泛,如Graham等曾用蔓延度目标进行生态风险评估;Musick和Grover用它来量测图像的纹理等.。
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基于Fragstats的北京城市公共绿地景观格局分析谢军飞,李延明,郭佳,李薇北京市园林科学研究所,北京 (100102)E-mail: xiejunfei@摘要:为了解2005年北京城市公共绿地景观格局的构成和特征,以北京城八区所含的规划市区为研究区域,在地理信息系统的支持下,选取了平均斑块面积、平均斑块形状指数、平均斑块分维指数等,通过Fragstats软件对公共绿地进行了格局分析。
其结果表明,公共绿地总面积较大,达到了6431.26公顷;整体景观的平均斑块分维指数值为1.09,反映了城市公共绿地受人为干扰强烈的特性;另外,整体景观的平均斑块最近邻体距离为131.56 m,也反映出公共绿地斑块之间联系较为紧密。
关键词:公共绿地;景观格局;Fragstats;北京1. 前言城市公共绿地作为城市中的精品绿地,在城市生态、景观、文化、休憩和减灾避险方面具有重要的作用,随着人民对环境要求的提高和“申奥”成功,北京的绿化建设近年得到了快速发展,并从90年代开始对绿地的数量特征进行了全面调查,已掌握了相关绿地数量指标,然而,对于与城市生态、休憩和减灾避险等密切相关的城市公共绿地的空间分布特征还缺乏分析了解,如何基于“以人为本”的理念,更好的发挥其作用已成为社会关注的焦点。
考虑到景观格局的定量描述是分析各种生态过程,进行公共绿地生态、休憩和减灾避险规划的重要手段[1,2,3],本文将基于GIS(地理信息系统)和景观生态学原理 [4,5],通过Fragstats软件对北京城市公共绿地景观格局进行指数分析,从而为公共绿地的生态、休憩和减灾避险等规划提供一定的理论参考。
2. 研究范围、对象与方法2.1 研究范围与对象本文研究范围为北京城八区所含的规划市区,其公共绿地是指具备城市绿地主要功能的绿地,包括公园、街头绿地、居住区花园、隔离地区公园、隔离地区生态林等,具体定义可参考《2005年北京市城市园林绿化普查资料汇编》。
从景观生态学的角度,可以将每一个公共绿地视为具有一定的结构、功能和相对独立性的斑块,多个公共绿地斑块的空间分布即可构成景观格局,公共绿地景观格局是城市诸多因素长期作用的结果,不同的景观格局所发挥的作用和功能差别很大。
本研究所需的公共绿地斑块矢量原始数据来源于2005年北京市园林局组织的绿化普查,该普查主要利用分辨率为0.2米的2005年航空摄影数字正射影像,通过Titan Image遥感影像处理系统 6.0平台进行勾绘得到(图1);在分析过程中,还将面积小于100 m2的绿地斑块进行了筛除。
图1 公共绿地景观格局分布2.2研究方法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[6],具有两种版本,矢量版本2系列运行在DOS环境中,能接受ARC/INFO格式的矢量数据;栅格版本3系列可以接受Arc Grid, ASCII,ERDAS等多种格式的栅格数据。
除运行环境不同外,两个版本的区别在于:1)栅格版本可以计算最近距离、邻近指数和蔓延度,而矢量版本不能;2)对边缘的处理,由于格网化的地图中,斑块边缘总是大于实际边缘,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[7]。
Fragstats功能强大,可以计算50多种景观指标,这些指标可分为三组级别,分别代表了三种不同的应用尺度[8]:1)景观斑块水平 (Patch-Level),反映景观中单个斑块的结构特征,也是计算其它景观级别指标的基础;2)景观类型水平(Class-Level),反映景观中不同斑块类型各自的结构特征;3)景观 (Landscape- Level)水平,反映景观的整体结构特征。
值得注意的是,许多指标之间高度相关[9,10]。
只是侧重面有所不同,在一定条件下,可以依据研究目标来选择部分合适的指标与尺度来反映景观结构。
在计算北京规划市区公共绿地的景观格局指标时,为确保实现最近距离的指数计算并易于操作,本文选用了Fragstats3.3的栅格版本,输入数据类型为grid格式(图2),并针对绿地景观的区域特点和整体生态规划建设需要,分别应用类型水平和景观水平两个尺度,对公共绿地景观格局特征进行指数分析,另外,矢量转为网格的基本单元格分辨率设定为10米,没有忽略背景,背景值设定为2。
图2 运行参数设定关于公共绿地景观格局的特征研究,主要涉及景观斑块在空间分布上的尺度和强度情况,本文将通过平均斑块面积(Mean Patch Area ,AREA_MN )、平均斑块形状指数(Mean Shape Index ,SHAPE_MN )、平均斑块分维指数(Mean Patch Fractal Dimension ,FRAC_MN )、平均最近邻体距离(Mean Euclidean Nearest Neighbor Distance ,ENN_MN )、香农多样性指数(Shannon’s Diversity Index ,SHDI )和香农均匀度指数(Shannon’s Evenness Index ,SHEI )进行评价(图3):1)平均斑块面积(Mean Patch Area ,AREA_MN ):等于斑块类型面积除以该斑块的总数,单位为公顷,取值范围:AREA_MN >0。
它既可用来对比不同景观的聚集或破碎程度,也可以指示景观各类型之间的差异[11]。
AREA_MN i =A i /(n i *10000) (1)式中,A i 表示i 类斑块总面积,n i 表示i 类斑块总数,除以10000 表示转化为公顷(ha )。
2) 平均斑块形状指数(Mean Shape Index ,SHAPE_MN ):是景观中每一斑块的周长(米)除以面积(平方米)的平方根,再乘以正方形校正常数,然后对所有斑块求和,再除以斑块总数。
它反映景观斑块的规则程度、边缘的复杂程度。
取值范围:SHAPE_MN ≥1,无上限。
当景观中所有的斑块均为正方形时,SHAPE_MN =1;当斑块的形状偏离正方形时,SHAPE_MN 增大。
其具体表达式为[12]:N a 0.25P m 1i n1j ij ij ∑∑=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛==SHAPE_MN (2)式中,i = 1,……,m :斑块类型; j = 1,……,n :斑块数目;P ij 为斑块ij 的周长(m ),a ij 为斑块ij 的面积(m 2),N 为景观中斑块总数。
3) 平均斑块分维指数(Mean Patch Fractal Dimension ,FRAC_MN ):是景观组分中单个斑块的分维数以面积为基准的加权平均值,用以度量斑块边界的复杂程度,取值范围在1与2之间,值越大,表明斑块边界形状越复杂。
其具体表达式为[9]:()N P FRAC_MN ∑∑=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=m 1i n1j ij ij a ln 0.25ln 2=)( (3) 式中,i = 1,……,m :斑块类型; j = 1,……,n :斑块数目;P ij 为斑块ij 的周长(m ),a ij 为斑块ij 的面积(m 2),N 为景观中斑块总数。
4) 平均最近邻体距离(Mean Euclidean Nearest Neighbor Distance ,ENN_MN ):景观中每一个斑块与其最近邻体距离的总和(米)除以具有邻体的斑块的总数,无上限。
其具体表达式为[9]:N ENN_MN ′=∑∑m 1i n 1j ijh== (4)式中,i = 1,……,m :斑块类型; j = 1,……,n :斑块数目;h ij 为斑块ij 与其最近邻体的距离(m ),N 为景观中斑块总数。
一般来说ENN 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 指数在拼块类型较少时应慎用。
5) 香农多样性指数(Shannon’s Diversity Index ,SHDI ):在景观级别上等于各斑块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值。
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,即强调稀有斑块类型对信息的贡献。
其计算公式如下[9]:(5)式中,P i 为斑块类型i 所占景观面积的比例,m 为景观类型的数目。
取值范围:SHDI>=0。
SHDI=0表明整个景观仅由一个斑块组成;SHDI 增大,说明斑块类型增加或各斑块类型在景观中呈均衡化趋势分布。
6) 香农均匀度指数(Shannon’s Evenness Index ,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。
用来描述景观中不同景观类型的分配均匀程度。
其计算公式如下[9]:SHEI =m P P mi i i ln )ln (1∑=×− (6)式中,P i 为斑块类型i 所占景观面积的比例,m 为景观类型的数目。
取值范围:0<=SHEI<=1,SHEI=0 表明景观仅由一种斑块组成,无多样性;SHEI=1表明各斑块类型均匀分布,有最大多样性。
图3 选择的景观水平的格局指数3. 结果分析3.1 公共绿地景观格局的构成按行政归属的数据统计和计算表明(表1): 2005年城八区所含规划市区内公共绿地总面积CA约为6431.26(公顷),其中,各个城区的公共绿地面积以海淀区最高,为2148.57(公顷),宣武区的公共绿地面积最少,仅为114.45(公顷);但该区的公共绿地面积所占比例并不低,比较而言,丰台区的公共绿地面积所占比例最低,这说明在该城区中公共绿地景观相对贫乏,对改善该城区的环境质量有一定的制约作用,在提供居民休闲健身与防灾避险场所方面还相对不足。
表1 2005年公共绿地景观格局的构成Table1 The structure about landscape pattern of public green space in 2005城区所含的规划市区面积(平方公里)公共绿地面积(平方公里)公共绿地面积所占比例(100%)西城区31.77 2.267.11 东城区25.46 1.475.77 崇文区17.57 3.2918.73 宣武区18.86 1.146.04 朝阳区467.43 22.95 4.91 丰台区300.14 3.90 1.30 海淀区413.78 21.48 5.19 石景山85.39 7.799.12 总和1360.40 64.31 4.733.2公共绿地景观格局的特征通过计算得出(表2):城八区景观整体平均斑块面积AREA_MN为6.87(公顷),关于各城区,平均斑块面积最大的区域为崇文区,这说明该城区内公共绿地斑块数量少,面积相对较大。