景观生态学景观格局分析
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② Simpson多样性指数
式中，Pk是斑块类型k在景观中出现的频率，n是景观中斑块类 型的总数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （4）景观优势度指数（ landscape dominance index ）
优势度指数D是多样性指数的最大值与实际计算值之差。其 表达式为：
其中，Rr，Rd分别表示相对丰富度和丰富度密度，Mmax 是景观中斑块类型数的最大值，A是景观面积。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （3）景观多样性指数（landscape diversity index）
多样性指数H是基于信息论基础之上，用来度量系统结构 组成复杂程度的一些指数。常包括两种：
Landscape Ecology
景观格局分析
5.1 景观格局分析概述 5.2 景观指数 5.3 空间统计学方法 5.4 可塑性面积单元问题 5.5 景观格局分析中的误差问题 5.6 景观格局分析中的一些挑战性问题
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观生态学研究最突出的特点是强调空间异质性、生态学 过程和尺度的关系。研究空间异质性自然会用到一些已经在生 态学中应用的空间割据分析方法，同时又有必要发展新的方法 来弥补传统方法的不足。
① Shannon-Weaver多样性指数（ Shannon-Weaver 指数或 Shannon指数）
式中，Pk是斑块类型k在景观中出现的频率，n是景观中斑块类 型的总数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （3）景观多样性指数（landscape diversity index）
5.2 景观指数Baidu Nhomakorabea
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （1）斑块形状指数（patch shape index）
通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏 离程度来测量起形状复杂程度。
常见的斑块形状指数S有两种形式：
（以圆为参照几何形状）
（以正方形为参照几何形状）
其中，P是斑块周长，A是斑块面积。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （2）景观丰富度指数（ landscape richness index ）
景观丰富度指数R是指景观中斑块类型的总数，即： R=m（m为景观中斑块类型的数目）
在比较不同景观时，相对丰富度（relative richness）和丰富 度密度（richness density）更为适宜。即：
Landscape Ecology
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观的数字化有两种表达形式：一种是栅格化数据，另一 种是矢量化数据。前者以网格来表示景观表面特征，每一个网 细胞对应于景观表面的某一面积，而一个斑块可由一个至多个 网细胞组成；后者则以点、线和多边形表示景观的单元和特征， 例如，一个斑块对应于一个多边形，而线段往往表示道路或河 流。（图5.2）
Landscape Ecology
5.2 景观指数
Landscape Ecology
景观指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组 成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。
景观格局特征可以在3个层次上分析: ① 单个斑块（individual patch） ② 由若干单个斑块组成的斑块类型（patch type或class） ③ 包括若干斑块类型的整个景观镶嵌体（landscape mosaic）。
Landscape Ecology
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观数据包括非空间的和空间的，而空间数据又可分为点 格局数据(如单个树木的分布)、定量空间数据(如生物量)和定 性空间数据(如植被类型图)。
景观生态学中的空间分析方法有多种，它们分别适应于不 同的研究目的和数据类型（表5.1）。笼统地讲，这些方法可分 为两大类：格局指数方法和空间统计学方法。前者主要用于空 间上非连续的类型变量数据，而后者主要用于空间上连续的数 值数据。
因此，景观格局指数亦可相应地分为斑块水平指数( patchlevel index）、斑块类型水平指数（class-level index）以及景观 水平指数（landscape-level index）。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
斑块水平指数往往作为计算其他景观指数的基础，而其 本身对了解整个景观的结构并不具有很大的解释价值。然而， 斑块水平指数提供的信息有时还是很有用的。例如，每一生 境斑块的大小、内部生境数量或生境核心区的大小对于研究 某些物种的存活率和种群动态有着重要的意义。
斑块水平上的指数包括与单个斑块面积、形状、边界特 征以及距其他斑块远近有关的一系列简单指数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
在斑块类型水平上，因为同一类型常常包括许多斑块，所以可 相应地计算一些统计学指标(如斑块的平均面积、平均形状指数、 面积和形状指数标准差等)。此外，与斑块密度和空间相对位置 有关的指数对描述和理解景观中不同类型斑块的格局特征很重 要，例如斑块密度(单位面积的斑块数目)、边界密度(单位面积 的斑块边界数量)、斑块镶嵌体形状指数、平均最近邻体指数等。 在景观水平上，除了以上各种斑块类型水平指数外，还可以计 算各种多样性指数(如Shannon-Weaver多样性指数、Simpson多 样性指数、均匀度指数等)和聚集度指数。
研究景观的结构是研究景观功能和动态的基础。 景观格局分析方法： 用来研究景观结构组成特征和空间配 置关系的分析方法。 它们不仅包括一些传统的统计学方法，同时也包括一些新 的、专门解决空间问题的格局分析方法。
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观格局分析的基本步骤（如图5.1所示） 1、以研究目的和方案为指导，收集和处理景观数据 2、将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用适当的 格局研究方法进行分析 3、最后对分析结果加以解释和综合
式中，Pk是斑块类型k在景观中出现的频率，n是景观中斑块类 型的总数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （4）景观优势度指数（ landscape dominance index ）
优势度指数D是多样性指数的最大值与实际计算值之差。其 表达式为：
其中，Rr，Rd分别表示相对丰富度和丰富度密度，Mmax 是景观中斑块类型数的最大值，A是景观面积。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （3）景观多样性指数（landscape diversity index）
多样性指数H是基于信息论基础之上，用来度量系统结构 组成复杂程度的一些指数。常包括两种：
Landscape Ecology
景观格局分析
5.1 景观格局分析概述 5.2 景观指数 5.3 空间统计学方法 5.4 可塑性面积单元问题 5.5 景观格局分析中的误差问题 5.6 景观格局分析中的一些挑战性问题
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观生态学研究最突出的特点是强调空间异质性、生态学 过程和尺度的关系。研究空间异质性自然会用到一些已经在生 态学中应用的空间割据分析方法，同时又有必要发展新的方法 来弥补传统方法的不足。
① Shannon-Weaver多样性指数（ Shannon-Weaver 指数或 Shannon指数）
式中，Pk是斑块类型k在景观中出现的频率，n是景观中斑块类 型的总数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （3）景观多样性指数（landscape diversity index）
5.2 景观指数Baidu Nhomakorabea
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （1）斑块形状指数（patch shape index）
通过计算某一斑块形状与相同面积的圆或正方形之间的偏 离程度来测量起形状复杂程度。
常见的斑块形状指数S有两种形式：
（以圆为参照几何形状）
（以正方形为参照几何形状）
其中，P是斑块周长，A是斑块面积。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
5.2.1 常用的景观指数 （2）景观丰富度指数（ landscape richness index ）
景观丰富度指数R是指景观中斑块类型的总数，即： R=m（m为景观中斑块类型的数目）
在比较不同景观时，相对丰富度（relative richness）和丰富 度密度（richness density）更为适宜。即：
Landscape Ecology
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观的数字化有两种表达形式：一种是栅格化数据，另一 种是矢量化数据。前者以网格来表示景观表面特征，每一个网 细胞对应于景观表面的某一面积，而一个斑块可由一个至多个 网细胞组成；后者则以点、线和多边形表示景观的单元和特征， 例如，一个斑块对应于一个多边形，而线段往往表示道路或河 流。（图5.2）
Landscape Ecology
5.2 景观指数
Landscape Ecology
景观指数是指能够高度浓缩景观格局信息，反映其结构组 成和空间配置某些方面特征的简单定量指标。
景观格局特征可以在3个层次上分析: ① 单个斑块（individual patch） ② 由若干单个斑块组成的斑块类型（patch type或class） ③ 包括若干斑块类型的整个景观镶嵌体（landscape mosaic）。
Landscape Ecology
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观数据包括非空间的和空间的，而空间数据又可分为点 格局数据(如单个树木的分布)、定量空间数据(如生物量)和定 性空间数据(如植被类型图)。
景观生态学中的空间分析方法有多种，它们分别适应于不 同的研究目的和数据类型（表5.1）。笼统地讲，这些方法可分 为两大类：格局指数方法和空间统计学方法。前者主要用于空 间上非连续的类型变量数据，而后者主要用于空间上连续的数 值数据。
因此，景观格局指数亦可相应地分为斑块水平指数( patchlevel index）、斑块类型水平指数（class-level index）以及景观 水平指数（landscape-level index）。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
斑块水平指数往往作为计算其他景观指数的基础，而其 本身对了解整个景观的结构并不具有很大的解释价值。然而， 斑块水平指数提供的信息有时还是很有用的。例如，每一生 境斑块的大小、内部生境数量或生境核心区的大小对于研究 某些物种的存活率和种群动态有着重要的意义。
斑块水平上的指数包括与单个斑块面积、形状、边界特 征以及距其他斑块远近有关的一系列简单指数。
5.2 景观指数
Landscape Ecology
在斑块类型水平上，因为同一类型常常包括许多斑块，所以可 相应地计算一些统计学指标(如斑块的平均面积、平均形状指数、 面积和形状指数标准差等)。此外，与斑块密度和空间相对位置 有关的指数对描述和理解景观中不同类型斑块的格局特征很重 要，例如斑块密度(单位面积的斑块数目)、边界密度(单位面积 的斑块边界数量)、斑块镶嵌体形状指数、平均最近邻体指数等。 在景观水平上，除了以上各种斑块类型水平指数外，还可以计 算各种多样性指数(如Shannon-Weaver多样性指数、Simpson多 样性指数、均匀度指数等)和聚集度指数。
研究景观的结构是研究景观功能和动态的基础。 景观格局分析方法： 用来研究景观结构组成特征和空间配 置关系的分析方法。 它们不仅包括一些传统的统计学方法，同时也包括一些新 的、专门解决空间问题的格局分析方法。
Landscape Ecology
5.1 景观格局分析概述
景观格局分析的基本步骤（如图5.1所示） 1、以研究目的和方案为指导，收集和处理景观数据 2、将真实的景观系统转换为数字化的景观，选用适当的 格局研究方法进行分析 3、最后对分析结果加以解释和综合