景观生态学
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Байду номын сангаас
1.边界值设为其对应边界斑块的负数，宽度应至少一 个栅格的宽度。 2.在边界上或外面的值不计算。 3.边界将会影响某些有关斑块临接性的计算：包括核 心面积、边对比度、连接度、分散度等。 内/外部背景/无边界 无背景/有边界
内/外部背景/有边界 返回
移动窗口
A
焦点 栅格
输入栅格
输出栅格
移动 窗口
输入无边界栅格，在输出栅格的外 围给出一个窗口宽度的背景值。 背景 B 输入栅格 输出栅格
分析类型
具体参数设置
设置类型分析参数
(Select Class Metrics) 分析类型
具体参数设置
设置景观分析参数
(Select Land Metrics) 分析类型
具体参数设置 一些参数设置
Fragstats菜单的其他命令
(Clear All Menus 和 Execute)
清除以上选择的参数
4. Contrast Metrics.
格式： FTABLE, 1stClassID, 2ndClassID, etc. 1stClassID, ContrastWeight_1-1, ContrastWeight_1-2, etc. 2ndClassID, ContrastWeight_2-1, ContrastWeight_2-2, etc. etc.
Fragstats界面
如果系统安装了Arc/info或Arcview的空间分析 模块，输入Arcgrid格式文件的选项将可用。
设置环境变量： Arc/info或Arcview的bin目录
Fragstats 菜单： File菜单
新建一个分析文件 打开一个分析文件 保存分析文件 把分析文件另存为
Tools菜单：
3. Isolation/Proximity Metrics.
(1)搜寻半径 (2)相似度权重 格式： FTABLE, 1stClassID, 2ndClassID, etc. 1stClassID, SimilarWeight_1-1, SimilarWeight_1-2, etc. 2ndClassID, SimilarWeight_2-1, SimilarWeight_2-2, etc. etc.
返回
2. Core Area Metrics.
(1) Enter constant edge depth.是用同样的值设置边界深度，输入非负的值（单位：米）。零值等于斑块 面积 (2) Edge depth file. 逗号间隔的ACSII文件，其包括每一个边界的唯一边界深度。 行代表斑块类型，列代 表邻接斑块类型 格式： FTABLE, 1stClassID, 2ndClassID, etc. 1stClassID, EdgeDepth_1-1, EdgeDepth_1-2, etc. 2ndClassID, EdgeDepth_2-1, EdgeDepth_2-2, etc. etc.
执行分析命令
批处理文件编辑器（可选）
(Batch File Editor )
输入文件路径 输入 文件 类型
输入栅格的属性
类型属性文件编辑器（可选）
(Class properties )
若取消选中，Fragstats 在结果中将不显示该属 选中后把该属性设为背 性所代表的斑块。 景值，并可以设置多个 背景值。
FRAGSTATS
(景观结构分析软件)
景观结构分析软件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，它有两种版本，矢 量版本运行在ARC/INFO环境中，接受 ARC/INFO格式的矢量图层；栅格版本可 以接受ARC/INFO、IDRISI、ERDAS等 多种格式的格网数据。
景观生态的数量方法
(二)景观异质性指数 1．多样性指数
群落多样性指数使用物种及个体密度进行汁算． 景观多样性指数则采用生态系统(或斑块)类型及其在景观中 所占面积比例。
2．镶嵌度指数
镶嵌度(PT)：描述景观相邻生态系统的对比程度。 取值大，代表景观中有许多不向生态系统交错分布，对 比度高；反之，PT取值小，代表景观有低对比度： 聚集度：描述了景观中不同生态系统的团聚程度。 取值大代表景观由少数团聚的大斑块组成，取值小则代 表景观有许多小斑块组成；
景观生态的数量方法
3．距离指数 斑块间的距离是指同类斑块间的距离，用斑块距离来构造的 指数称为距离指数。 距离指数有两种用途：一是用来确定景观中斑块分布是否服从 随机分布，二是用来定量描述景观中斑块的连接度(connectivity)或 隔离度(isolation)。 最小距离指数用来检验群落里一个种的个体是否服从随机分布。 连接度指数可用来描述景观中同类斑块联系程度。 4．生境破碎化指数 生境破碎化(habitat fragmentation)是现存景观的一个重要特征。 生境破碎化与自然保护紧密相关．许多濒他物种需要大面积自 然生境才能保证生存。
属性文件示例
浏览运算结果
(Browse Result )
结果浏览区
完
背景、边界、边界线
1.背景值(整型) 分为：外部背景exterior（负值）或内部背景 interior （正值）。 2.外部背景（负值）并不会影响计算结果，计算时将忽略。内部背 景（正值）包括在全部景观面积中(Total landscape area) ，在计算某些景 观尺度时会对计算结果产生影响。 例如：平均斑块面积(mean patch area)计算基于平均斑块大小，假 无背景/无边界 内部背景//无边界 如存在内部背景 ,平均斑块大小≠全部景观面积 斑块数 ，因为全部 外部背景/无边界 景观面积包括了不属于任何斑块的背景。
景观生态的数量方法
景观是由大大小小的斑块组成，斑块的空间分布称为景观格局。 景观空间格局指数包括：景观单元特征指数和景观异质性指数。
(1)景观单元特征指数 1.斑块面积(patch area)：
斑块平均面积(average patch area)： 用于描述景观粒度，在一定意义上揭示景观破 碎化程度。 斑块面积的方差(variance of patch area)；通过方差分析，揭示斑块由积分布的均匀性 程度。 景观相似性指数(landscape similarity index)：类型面积/景观总面积。 度量单一类型与景 观整体的相似性程度。
景观生态的数量方法
(2)斑块数
斑块数(number of patch)：整个景观的斑块数量，单一类型的斑块数量。 斑块密度(patch density)：整个景观的斑块密度(镶嵌度)＝景观斑块总数/景观总面积； 类型的斑块密度(孔隙度)＝类型斑块数/类型面积。 单位周长的斑块数(number of patches of unit perimeter)： 整个景观＝景观斑块总数／景观总周长；类型＝类型斑块数/类型周。 揭示景观破碎化程度。
一些参数设置
1. Area/Density/Edge Metrics.
(1) None.–不把任何背景/边界算作边界 (2) All.–把所有背景/边界计算为边Count all boundary/background as edge. (3) Partial.–把背景/边界的多大比例边界算作边界 (权重 = 0-1之间的小数).
景观生态基本概念：
1.斑块-廊道-基质模式 斑块是景观的空间比例尺上能所见到的最小异质性单元，即 一个具体的生态系统。 廊道是指不同于两侧基质的狭长地带，可以看作是一个线状 或带状斑块。 基质是景观中范围广阔、相对同质且连通性最强的背景地域。 他很大程度上决定着景观的性质，对景观的动态起着主 导作用。
即： 斑块ID值(数字型) ， 斑块名称(字符型)， 状态指示， 是否是背景 表示该属性是否是背景。 true显示， false不显示。
true是背景，false 不是背景 例： 1,shrubs,true,false 2,conifers,true, false 3,deciduous,true,false 4,other,false,true 返回
几点说明
注意：1.软件只接受栅格文件;
栅格都应是有属性标记的栅格,属性值是整型的数 据，未标记的栅格在计算中可能出错。
2. 允许栅格属性零值，系统默认：零值=1+最大属性
值。
3.栅格单位是米制的，其他格式的栅格文件应把投影 单位改为 米。
背景、边界、边界线
移动窗口
设置斑块分析参数
(Select Patch Metrics)
(3)斑块周长
斑块周长(patch perimeter)：是景观斑块的重要参数之一，反映了各种扩散过程(能流、 物流和物种流)的可能性。 边界密度(perimeter density)：整个景观＝景观总周长/景观总面积；类型＝类型周长／ 类型面积。揭示了景观或类型被边界的分割程度，是景观破碎化程度的直接 反映。 形状指标(shape index)：周长与等面积的圆周长之比。 景观要素指数还有—些，比如内缘比例、核心面积(core area)、核心面积数量 (number of core areas) 、核心面积指数(core area index)等等。
FRAGSTATS应用教程
张靖 2005.12.5
于 内蒙古师范大学 地理园
景观生态学
景观生态学是一门研究空间格局对生态 过程相互作用的新兴交叉学科，它主要研究 景观的结构、功能和变化。 景观生态学以整个景观为对象，通过物 质流、能量流、信息流与价值流在地球表层 的传输和交换；通过生物与非生物以及人类 之间的相互作用与转化，运用生态系统原理 和系统方法研究景观结构和功能、景观动态 变化以及相互作用机理、研究景观的美化格 局、优化结构、合理利用和保护。
至少有一个窗口宽的边界指明了边 界内的栅格为要计算的焦点栅格。
返回
属性文件
1. FRAGSTATS 使用默认扩展名 * .fdc 。 2. * .fdc 文件不是命令文件 ，使用它可以用来帮住文件组织。 用逗号（或空格）隔开的ASCII码文件。 表示在浏览结果的窗口中是否 在文件中的每条记录都应包括 ： 显示该属性的值。(软件以计算 ClassID, ClassName, Status, isBackground 该值，只是不显示)
工具栏：
设置运行参数菜单
（Set Run Parameters）
输入分析文件 输出分析结果 栅格的属性 支持的文件类型
输入的是单 个文件或批 处理文件
进行标准分析或 移动窗口分析
输出斑块ID 为每一类型的斑块 设置唯一的ID. 背景 被标记为用户指定 的值
描述栅格值的属性文件
斑块分 析类型
选择进行分析 的参数菜单
2.景观结构：指景观的组分构成及其空间分布形式。 不同的景观结构是不同动力学发生机制的产物，同时 还是不同景观功能得以实现的基础。 景观格局：是指景观组分的空间分布和组合特征。 3.异质性：指在一个景观区域中，景观元素类型、组 正是这两种异质性交互作用导致了景观系统的演化发展和动 合及属性在空间或时间上的变异程度。 态平衡，系统的结构、功能、性质和地位取决于其时间和空
间异质性。 景观异质性：包括时间异质性和空间异质性 空间异质性：反应一定空间层次景观的多样 地球上多种多样的景观是异质性的结果, 异质性是景观元素 时间异质性：反映不同时间尺度景观空间异质性的差异 间产生能量、物质流的原因 。
4.尺度 指研究对象时间和空间的细化水平，任何景观 现象和生态过程均具有明显的时间和空间尺度特征。
5.其他概念： 对比度(constract)是斑块之间以及斑块与基质之间的差异程 度。 景观连接度：景观连接度是描述景观中廊道或基质在 空间上如何连接和延续的一种测定指标。 镶嵌性：即一个系统的组分布空间结构上互相拼接而 构成整体。 孔隙度(porosity)：指单位面积的斑块数目。是景观斑块密 度的量度，与斑块大小无关。
1.边界值设为其对应边界斑块的负数，宽度应至少一 个栅格的宽度。 2.在边界上或外面的值不计算。 3.边界将会影响某些有关斑块临接性的计算：包括核 心面积、边对比度、连接度、分散度等。 内/外部背景/无边界 无背景/有边界
内/外部背景/有边界 返回
移动窗口
A
焦点 栅格
输入栅格
输出栅格
移动 窗口
输入无边界栅格，在输出栅格的外 围给出一个窗口宽度的背景值。 背景 B 输入栅格 输出栅格
分析类型
具体参数设置
设置类型分析参数
(Select Class Metrics) 分析类型
具体参数设置
设置景观分析参数
(Select Land Metrics) 分析类型
具体参数设置 一些参数设置
Fragstats菜单的其他命令
(Clear All Menus 和 Execute)
清除以上选择的参数
4. Contrast Metrics.
格式： FTABLE, 1stClassID, 2ndClassID, etc. 1stClassID, ContrastWeight_1-1, ContrastWeight_1-2, etc. 2ndClassID, ContrastWeight_2-1, ContrastWeight_2-2, etc. etc.
Fragstats界面
如果系统安装了Arc/info或Arcview的空间分析 模块，输入Arcgrid格式文件的选项将可用。
设置环境变量： Arc/info或Arcview的bin目录
Fragstats 菜单： File菜单
新建一个分析文件 打开一个分析文件 保存分析文件 把分析文件另存为
Tools菜单：
3. Isolation/Proximity Metrics.
(1)搜寻半径 (2)相似度权重 格式： FTABLE, 1stClassID, 2ndClassID, etc. 1stClassID, SimilarWeight_1-1, SimilarWeight_1-2, etc. 2ndClassID, SimilarWeight_2-1, SimilarWeight_2-2, etc. etc.
返回
2. Core Area Metrics.
(1) Enter constant edge depth.是用同样的值设置边界深度，输入非负的值（单位：米）。零值等于斑块 面积 (2) Edge depth file. 逗号间隔的ACSII文件，其包括每一个边界的唯一边界深度。 行代表斑块类型，列代 表邻接斑块类型 格式： FTABLE, 1stClassID, 2ndClassID, etc. 1stClassID, EdgeDepth_1-1, EdgeDepth_1-2, etc. 2ndClassID, EdgeDepth_2-1, EdgeDepth_2-2, etc. etc.
执行分析命令
批处理文件编辑器（可选）
(Batch File Editor )
输入文件路径 输入 文件 类型
输入栅格的属性
类型属性文件编辑器（可选）
(Class properties )
若取消选中，Fragstats 在结果中将不显示该属 选中后把该属性设为背 性所代表的斑块。 景值，并可以设置多个 背景值。
FRAGSTATS
(景观结构分析软件)
景观结构分析软件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，它有两种版本，矢 量版本运行在ARC/INFO环境中，接受 ARC/INFO格式的矢量图层；栅格版本可 以接受ARC/INFO、IDRISI、ERDAS等 多种格式的格网数据。
景观生态的数量方法
(二)景观异质性指数 1．多样性指数
群落多样性指数使用物种及个体密度进行汁算． 景观多样性指数则采用生态系统(或斑块)类型及其在景观中 所占面积比例。
2．镶嵌度指数
镶嵌度(PT)：描述景观相邻生态系统的对比程度。 取值大，代表景观中有许多不向生态系统交错分布，对 比度高；反之，PT取值小，代表景观有低对比度： 聚集度：描述了景观中不同生态系统的团聚程度。 取值大代表景观由少数团聚的大斑块组成，取值小则代 表景观有许多小斑块组成；
景观生态的数量方法
3．距离指数 斑块间的距离是指同类斑块间的距离，用斑块距离来构造的 指数称为距离指数。 距离指数有两种用途：一是用来确定景观中斑块分布是否服从 随机分布，二是用来定量描述景观中斑块的连接度(connectivity)或 隔离度(isolation)。 最小距离指数用来检验群落里一个种的个体是否服从随机分布。 连接度指数可用来描述景观中同类斑块联系程度。 4．生境破碎化指数 生境破碎化(habitat fragmentation)是现存景观的一个重要特征。 生境破碎化与自然保护紧密相关．许多濒他物种需要大面积自 然生境才能保证生存。
属性文件示例
浏览运算结果
(Browse Result )
结果浏览区
完
背景、边界、边界线
1.背景值(整型) 分为：外部背景exterior（负值）或内部背景 interior （正值）。 2.外部背景（负值）并不会影响计算结果，计算时将忽略。内部背 景（正值）包括在全部景观面积中(Total landscape area) ，在计算某些景 观尺度时会对计算结果产生影响。 例如：平均斑块面积(mean patch area)计算基于平均斑块大小，假 无背景/无边界 内部背景//无边界 如存在内部背景 ,平均斑块大小≠全部景观面积 斑块数 ，因为全部 外部背景/无边界 景观面积包括了不属于任何斑块的背景。
景观生态的数量方法
景观是由大大小小的斑块组成，斑块的空间分布称为景观格局。 景观空间格局指数包括：景观单元特征指数和景观异质性指数。
(1)景观单元特征指数 1.斑块面积(patch area)：
斑块平均面积(average patch area)： 用于描述景观粒度，在一定意义上揭示景观破 碎化程度。 斑块面积的方差(variance of patch area)；通过方差分析，揭示斑块由积分布的均匀性 程度。 景观相似性指数(landscape similarity index)：类型面积/景观总面积。 度量单一类型与景 观整体的相似性程度。
景观生态的数量方法
(2)斑块数
斑块数(number of patch)：整个景观的斑块数量，单一类型的斑块数量。 斑块密度(patch density)：整个景观的斑块密度(镶嵌度)＝景观斑块总数/景观总面积； 类型的斑块密度(孔隙度)＝类型斑块数/类型面积。 单位周长的斑块数(number of patches of unit perimeter)： 整个景观＝景观斑块总数／景观总周长；类型＝类型斑块数/类型周。 揭示景观破碎化程度。
一些参数设置
1. Area/Density/Edge Metrics.
(1) None.–不把任何背景/边界算作边界 (2) All.–把所有背景/边界计算为边Count all boundary/background as edge. (3) Partial.–把背景/边界的多大比例边界算作边界 (权重 = 0-1之间的小数).
景观生态基本概念：
1.斑块-廊道-基质模式 斑块是景观的空间比例尺上能所见到的最小异质性单元，即 一个具体的生态系统。 廊道是指不同于两侧基质的狭长地带，可以看作是一个线状 或带状斑块。 基质是景观中范围广阔、相对同质且连通性最强的背景地域。 他很大程度上决定着景观的性质，对景观的动态起着主 导作用。
即： 斑块ID值(数字型) ， 斑块名称(字符型)， 状态指示， 是否是背景 表示该属性是否是背景。 true显示， false不显示。
true是背景，false 不是背景 例： 1,shrubs,true,false 2,conifers,true, false 3,deciduous,true,false 4,other,false,true 返回
几点说明
注意：1.软件只接受栅格文件;
栅格都应是有属性标记的栅格,属性值是整型的数 据，未标记的栅格在计算中可能出错。
2. 允许栅格属性零值，系统默认：零值=1+最大属性
值。
3.栅格单位是米制的，其他格式的栅格文件应把投影 单位改为 米。
背景、边界、边界线
移动窗口
设置斑块分析参数
(Select Patch Metrics)
(3)斑块周长
斑块周长(patch perimeter)：是景观斑块的重要参数之一，反映了各种扩散过程(能流、 物流和物种流)的可能性。 边界密度(perimeter density)：整个景观＝景观总周长/景观总面积；类型＝类型周长／ 类型面积。揭示了景观或类型被边界的分割程度，是景观破碎化程度的直接 反映。 形状指标(shape index)：周长与等面积的圆周长之比。 景观要素指数还有—些，比如内缘比例、核心面积(core area)、核心面积数量 (number of core areas) 、核心面积指数(core area index)等等。
FRAGSTATS应用教程
张靖 2005.12.5
于 内蒙古师范大学 地理园
景观生态学
景观生态学是一门研究空间格局对生态 过程相互作用的新兴交叉学科，它主要研究 景观的结构、功能和变化。 景观生态学以整个景观为对象，通过物 质流、能量流、信息流与价值流在地球表层 的传输和交换；通过生物与非生物以及人类 之间的相互作用与转化，运用生态系统原理 和系统方法研究景观结构和功能、景观动态 变化以及相互作用机理、研究景观的美化格 局、优化结构、合理利用和保护。
至少有一个窗口宽的边界指明了边 界内的栅格为要计算的焦点栅格。
返回
属性文件
1. FRAGSTATS 使用默认扩展名 * .fdc 。 2. * .fdc 文件不是命令文件 ，使用它可以用来帮住文件组织。 用逗号（或空格）隔开的ASCII码文件。 表示在浏览结果的窗口中是否 在文件中的每条记录都应包括 ： 显示该属性的值。(软件以计算 ClassID, ClassName, Status, isBackground 该值，只是不显示)
工具栏：
设置运行参数菜单
（Set Run Parameters）
输入分析文件 输出分析结果 栅格的属性 支持的文件类型
输入的是单 个文件或批 处理文件
进行标准分析或 移动窗口分析
输出斑块ID 为每一类型的斑块 设置唯一的ID. 背景 被标记为用户指定 的值
描述栅格值的属性文件
斑块分 析类型
选择进行分析 的参数菜单
2.景观结构：指景观的组分构成及其空间分布形式。 不同的景观结构是不同动力学发生机制的产物，同时 还是不同景观功能得以实现的基础。 景观格局：是指景观组分的空间分布和组合特征。 3.异质性：指在一个景观区域中，景观元素类型、组 正是这两种异质性交互作用导致了景观系统的演化发展和动 合及属性在空间或时间上的变异程度。 态平衡，系统的结构、功能、性质和地位取决于其时间和空
间异质性。 景观异质性：包括时间异质性和空间异质性 空间异质性：反应一定空间层次景观的多样 地球上多种多样的景观是异质性的结果, 异质性是景观元素 时间异质性：反映不同时间尺度景观空间异质性的差异 间产生能量、物质流的原因 。
4.尺度 指研究对象时间和空间的细化水平，任何景观 现象和生态过程均具有明显的时间和空间尺度特征。
5.其他概念： 对比度(constract)是斑块之间以及斑块与基质之间的差异程 度。 景观连接度：景观连接度是描述景观中廊道或基质在 空间上如何连接和延续的一种测定指标。 镶嵌性：即一个系统的组分布空间结构上互相拼接而 构成整体。 孔隙度(porosity)：指单位面积的斑块数目。是景观斑块密 度的量度，与斑块大小无关。