景观指数

null景观指数景观指数 1、景观指数的定义 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。 2、景观指数的分类 Forman曾把描述斑块的景观指数分为两大类： （1）描述斑块形状的景观指数（如：形状指数等） （2）描述斑块镶嵌的景观指数（如：相对丰度、优势度和分维度等） Hulshoff认为景观指数可划分为： （1）景观格局指数（如：斑块类型、数量及形状指数） （2）变化指数（如：斑块数目变化率等） Turner等认为，景观指数可分为： （1）斑块数目与大小 （2）斑块分维数 （3）景观要素之间的边缘数和多样性 （4）优势度与蔓延度 景观格局特征分析的三个层次： （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） 景观格局指数分类： （1）斑块水平指数（patch-level index） （2）斑块类型水平指数（class-level index） （3）景观水平指数（landscape-level index） 3、常用景观指数 3.1 斑块形状指数 （patch shape index） 是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的。 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。 3.2 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. 其中，Rr，Rd分别 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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。 3.3 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： 3.3.1 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。 3.3.2 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。 3.4 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，Hmax是多样性指数的最大值，Pk是斑块类型k在景观中出现的概率，m是景观中斑块类型的总数。 3.5 景观均匀度指数 （ landscape evenness index ） 均匀度指数E反映景观中各斑块在面积上分布的不均匀程度，通常以多样性指数和其最大值的比来表示。以Shannon多样性指数为例，均匀度可表达为： 其中，H是Shannon多样性指数，Hmax是其最大值。 3.6 景观形状指数 （ landscape shape index ） 景观形状指数LSI与斑块形状指数相似，只是将计算尺度从单个斑块上升到整个景观而已。其表达式如下： 其中，E为景观中所有斑块边界的总长度，A为景观总面积。 3.7 正方像元指数 （square pixel index ） 正方像元指数SQP是周长与斑块面积比的另一种表达方式，即将其取值 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化为0与1之间。其表达式为： 其中，A为景观中斑块总面积，E为总周长。 当景观中只有一个斑块且为正方形时，SQP=0，当景观中斑块形状越来越复杂或偏离正方形时，SQP增大，渐趋于1。显然，SQP于LSI之间有直接的数量关系，即： 3.8 景观聚集度指数 （contagion index ） 景观聚集度C反映景观中不同斑块类型的非随机性或聚集程度。其一般数学表达式如下： 其中，Cmax是据极度指数的最大值，n式景观中斑块类型总数，Pij是斑块类型i与j相邻的概率。通常 3.8 景观聚集度指数 （contagion index ） 在比较不同景观时，相对聚集度C’更为合理，其计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下： 其中，Cmax是据极度指数的最大值，n式景观中斑块类型总数，Pij是斑块类型i与j相邻的概率。 3.9 分维 （fractal dimension） 分维或分维数可以直观地理解为不规则几何形状的非证书维数。 对于单个斑块而言，其形状的复杂程度可以用分维数来量度。斑块分维数可以下式求得： 即： 其中，P是斑块的周长，A是斑块的面积，Fd是分维数，k是常数。 null 4、景观指数计算软件 可以计算景观指数的软件有很多种，比如ArcGis，SPAN等，但最为常用的是FRAGSTATS. Fragstats是由美国俄勒冈州立大学开发的．软件最新版本共能计算景观指数66个，是最为常用的景观指数软件。 Fragstats在三个层次上计算一系列景观格局指数：斑块水平指数、斑块类型水平指数、和景观水平指数。 使用Fragstats时，用于分析的景观是由使用者来定义的，它可以代表任何空间现象。 Fragstats定量化景观中斑块的面积大小和空间分布特征，它只能分析类型数据。使用者必须根据景观数据的特征和所研究的生态学问题合理的选择做分析景观的幅度和粒度，病进行适当的斑块分类及其边界的确定。nullwww.umass.edu/landeco/research/fragstats/fragstats.htmlnull 5、景观指数应用举例 5.1、用于两种景观的对比null 5.2、景观格局指数可以用来定量地描述和监测景观的结构特征随时间的变化。 描述对象： 美国亚利桑那州凤凰城地区1912—1995年间的景观格局变化。 选取的景观指数： 斑块密度、边界密度、平均斑块面积、最大斑块面积、景观形状指数、正方像元指数、双对数分维数、景观聚集度指数、Shannon-Weaver多样性指数、斑块丰富度。 nullnullnullnullnull 5.2、景观指数还可以用来描述和辨别景观中生态学特征的空间梯度。 描述对象： 通过某地区1995年的土地利用图，来定量描述该地区城市化强度的空间梯度。 选取的景观指数： 斑块密度、分维数、聚集度、平均斑块面积、周长与面积比。 nullnull 6、景观指数的尺度效应 空间异质性(spatial heterogeneity)是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及复杂程度。他是一种多尺度上普遍存在的自然甚至社会、文化现象。 在生态学中，尺度通常是指空间或时间幅度(extent)或粒度(grain)。即，空间幅度、时间幅度、空间粒度、时间粒度。 空间幅度：通常是指研究所涉及的空间范围(长度或面积)。 时间幅度：是指研究持续的时间长短。 空间粒度：指空间最小可辨识单元所代表的特征长度、面积或体积(如样方、像元)。 时间粒度：指某一现象或事件发生的(或取样的)频率或时间间隔 。 推荐文献： 《空间粒度变化对景观格局分析的影响》 《空间幅度变化对景观格局分析的影响》 Thank You!Thank You!