fragstats景观格局指数归纳.docx
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fragstats景观格局指数归纳
FRAGSTATS提供的景不雅指标之五兆芳芳创作
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
Landscapesimilarityindex
%
CA
斑块类型面积
类型
Classarea
ha
%LAND
斑块所占景不雅面积比例
类型
Percentoflandscape
%
TA
景不雅面积
类型/景不雅
Totallandscapearea
ha
LPI
最大斑块占景不雅面积比例
类型/景不雅
Largestpatchindex
%
密度大小及差别
NP
斑块数量
类型/景不雅
Numberofpatches
#
PD
斑块密度
类型/景不雅
Patchdensity
#/100ha
MPS
斑块平均大小
类型/景不雅
Meanpatchsize
ha
PSSD
斑块面积方差
类型/景不雅
Patchsizestandarddeviation
ha
PSCV
斑块面积均方差
类型/景不雅
Patchsizecoefficientofvariation
%
边沿指标
PERIM
斑块周长
斑块
Perimeter
m
EDCON
边沿对比度
斑块
Edgecontrastindex
%
TE
总边沿长度
类型/景不雅
Totaledge
m
ED
边沿密度
类型/景不雅
Edgedensity
m/ha
CWED
对比度加权边沿密度
类型/景不雅
Contrast-weightededgedensity
m/ha
TECI
总边沿对比度
类型/景不雅
Totaledgecontrastindex
%
MECI
平均边沿对比度
类型/景不雅
Meanedgecontrastindex
%
AWMECI
面积加权平均边沿对比度
类型/景不雅
Area-weightedmeanedgecontrastindex
%
形状指标
SHAPE
形状指标
斑块
Shapeindex
FRACT
分维数
斑块
Fractaldimension
LSI
景不雅形状指标
类型/景不雅
Landscapeshapeindex
MSI
平均形状
类型/景不雅
Meanshapeindex
AWMSI
面积加权的平均形状指标
类型/景不雅
Area-weightedmeanshapeindex
DLFD
双对数分维数
类型/景不雅
Doublelogfractaldimension
MPFD
平均斑块分维数
类型/景不雅
Meanpatchfractaldimension
AWMPFD
面积加权的平均斑块分形指标
类型/景不雅
Area-weightedmeanpatchfractaldimension
焦点面积指标
CORE
焦点斑块面积
斑块
Corearea
ha
NCORE
焦点斑块数量
斑块
Numberofcoreareas
#
CAI
焦点斑块面积比指标
斑块
Coreareaindex
%
C%LAND
焦点斑块占景不雅面积比
类型
Coreareapercentoflandscape
%
TCA
焦点斑块总面积
类型/景不雅
Totalcorearea
ha
NCA
焦点斑块数量
类型/景不雅
Numberofcoreareas
#
CAD
焦点斑块密度
类型/景不雅
Coreareadensity
#/100ha
MCA1
平均焦点斑块面积
类型/景不雅
Meancoreareaperpatch
ha
CASD1
焦点斑块面积方差
类型/景不雅
Patchcoreareastandarddeviation
ha
CACV1
焦点斑块面积均方差
类型/景不雅
Patchcoreareacoefficientofvariation
%
MCA2
独立焦点斑块平均面积
类型/景不雅
Meanareaperdisjunctcore
ha
CASD2
焦点斑块面积方差
类型/景不雅
Disjunctcoreareastandarddeviation
ha
CACV2
焦点斑块面积均方差
类型/景不雅
Disjunctcoreareacoefficientofvariation
%
TCAI
总焦点斑块指标
类型/景不雅
Totalcoreareaindex
%
MCAI
平均焦点斑块指标
类型/景不雅
Meancoreareaindex
%
邻近度指标
NEAR
最邻近距离
斑块
Nearest-nei**ordistance
m
PROXIM
邻近指标
斑块
Proximityindex
MNN
平均最近距离
类型/景不雅
Meannearest–nei**ordistance
m
NNSD
最邻近距离方差
类型/景不雅
Nearest-nei**orstandarddeviation
m
NNCV
最邻近距离尺度差
类型/景不雅
Nearest-nei**orcoefficientofvariation
MPI
平均邻近度指标
类型/景不雅
Meanproximityindex
%
多样性指标
SHDI
香农多样性指标
景不雅
Shannon’sdiversityindex
SIDI
Simpson多样性指标
景不雅
Simpson’sdiversityindex
MSIDI
修正Simpson多样性指标
景不雅
ModifiedSimpson’sdiversityindex
PR
斑块多度（景不雅品貌）
景不雅
Patchrichness
#
PRD
斑块多度密度
景不雅
Patchrichnessdensity
#/100ha
RPR
相对斑块多度
景不雅
Relativepatchrichness
%
SHEI
香农均匀度指标
景不雅
Shannon’sevennessindex
SIEI
Simpson均匀度指标
景不雅
Simpson’sevennessindex
MSIEI
修正Simpson均匀度指标
景不雅
ModifiedSimpson’sevennessindex
聚散性
IJJ
散布与并列指标
类型/景不雅
InterspersionandJuxtapositionindex
%
CONTAG
蔓延度指标
景不雅
Contagionindex
%
斑块类型面积（CA），单位：
ha，规模：
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度量的是景不雅的组分，也是计较其它指标的根本.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（Habitation）的物种的品貌、数量、食物链及其次生种的繁衍等，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；不合类型面积的大小能够反应出其间物种、能量和养分等信息流的差别，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；为了理解和办理景不雅，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端重要的两个数据.景不雅面积（TA），单位：
ha，规模：
TA>0（2-2）公式描述：
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决定了景不雅的规模以及研究和阐发的最大尺度，也是计较其它指标的根本.在自然庇护区设计和景不雅生态扶植中，对于维护高数量的物种，维持稀有种、濒危种以及生态系统的稳定，庇护区或景不雅的面积是最重要的因素.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）公式描述：
%LAND等于某一斑块类型的总面积占整个景不雅面积的百分比.其值趋于0时，说明景不雅中此斑块类型变得十分稀少；其值等于100时，说明整个景不雅只由一类斑块组成.生态意义：
%LAND度量的是景不雅的组分，其在斑块级别上与斑块相似度指标（LSIM）的意义相同.由于它计较的是某一斑块类型占整个景不雅的面积的相对比例，因而是帮忙我们确定景不雅中模地（Matrix）或优势景不雅元素的依据之一；也是决定景不雅中的生物多样性、优势种和数量等生态系统指标的重要因素.斑块个数（NP），单位：
无，规模：
NP>=1NP=n（2-4）公式描述：
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，经常被用来描述整个景不雅的异质性，其值的大小与景不雅的破碎度也有很好的正相关性，一般纪律是NP大，破碎度高；NP小，破碎度低.NP对许多生态进程都有影响，如可以决定景不雅中各类物种及其次生种的空间散布特征；改动物种间相互作用和协同共生的稳定性.并且，NP对景不雅中各类搅扰的蔓延程度有重要的影响，如某类斑块数目多且比较分离时，则对某些搅扰的蔓延（虫灾、火警等）有抑制作用.最大斑块所占景不雅面积的比例（LPI），单位：
百分比，规模：
0LPI等于某一斑块类型中的最大斑块占据整个景不雅面积的比例.生态意义：
有助于确定景不雅的模地或优势类型等.其值的大小决定着景不雅中的优势种、内部种的品貌等生态特征；其值的变更可以改动搅扰的强度和频率，反应人类勾当的标的目的和强弱.斑块平均大小（MPS），单位：
ha，规模：
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代表一种平均状况，在景不雅结构阐发中反应两方面的意义：
景不雅中MPS值的散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选取有制约作用；另一方面MPS可以指征景不雅的破碎程度，如我们认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.研究发明MPS值的变更能反应更丰厚的景不雅生态信息，它是反应景不雅异质性的关头.面积加权的平均形状因子（AWMSI），单位：
无，规模：
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之后的和；在景不雅级别上等于各斑块类型的平均形状因子乘以类型斑块面积占景不雅面积的权重之后的和.其中系数0.25是由栅格的根本形状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时说明所有的斑块形状为最复杂的方形（采取矢量版本的公式时为圆形）；当AWMSI值增大时说明斑块形状变得更庞杂，更不法则.生态意义：
AWMSI是度量景不雅空间格式庞杂性的重要指标之一，并对许多生态进程都有影响.如斑块的形状影响动物的迁移、觅食等勾当]，影响植物的种植与生产效率；对于自然斑块或自然景不雅的形状阐发还有另一个很显著的生态意义，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）公式描述：
AWMPFD的公式形式与AWMSI相似，不合的是其运用了分维理论来丈量斑块和景不雅的空间形状庞杂性.AWMPFD=1代表形状最复杂的正方形或圆形，AWMPFD=2代表周长最庞杂的斑块类型，通常其值的可能上限为1.5.生态意义：
AWMPFD是反应景不雅格式总体特征的重要指标，它在一定程度上也反应了人类勾当对景不雅格式的影响.一般来说，受人类勾当搅扰小的自然景不雅的分数维值高，而受人类勾当影响大的人为景不雅的分数维值低.应该指出的是，尽管分数维指标被越来越多地运用于景不雅生态学的研究，但由于该指标的计较结果严重依赖于空间尺度和格网分辩率，因而我们在利用AWMPFD指标来阐发景不雅结构及其功效时要更加审慎.平均最近距离（MNN），单位：
m，规模：
MNN>0 （2-9）公式描述：
MNN在斑块级别上等于从斑块ij到同类型的斑块的最近距离之和除以具有最近距离的斑块总数；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最近距离的斑块总数.生态意义：
MNN度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，散布较离散；反之，说明同类型斑块间相距近，呈团聚散布.另外，斑块间距离的远近对搅扰很有影响，如距离近，相互间容易产生搅扰；而距离远，相互搅扰就少.但景不雅级别上的MNN在斑块类型较少时应慎用.平均邻近指数（MPI），单位：
无，规模：
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最近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邻近指数.MPI=0时说明在给定搜索半径内没有相同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以及景不雅的破碎度，如MPI值小，标明同类型斑块间离散程度高或景不雅破碎程度高；MPI值大，标明同类型斑块间邻近度高，景不雅连接性好.研究证明MPI对斑块间生物种迁徙或其它生态进程进展的顺利程度都有十分重要的影响.景不雅品貌（PR），单位：
无，规模：
PR>=1（2-11）公式描述：
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关头指标之一，并对许多生态进程产生影响.研究发明景不雅品貌与物种品貌之间存在很好的正相关，特别是对于那些生存需要多种生境条件的生物来说PR就显得尤其重要.香农多样性指数（SHDI），单位：
无，规模：
SHDI>=0（2-12）公式描述：
SHDI在景不雅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.SHDI=0标明整个景不雅仅由一个斑块组成；SHDI增大，说明斑块类型增加或各斑块类型在景不雅中呈均衡化趋势散布.生态意义：
SHDI是一种基于信息理论的丈量指数，在生态学中应用很普遍.该指标能反应景不雅异质性，特别对景不雅中各斑块类型非均衡散布状况较为敏感，即强调稀有斑块类型对信息的奉献，这也是与其它多样性指数不合之处.在比较和阐发不合景不雅或同一景不雅不合时期的多样性与异质性变更时，SHDI也是一个敏感指标.如在一个景不雅系统中，土地利用越丰厚，破碎化程度越高，其不定性的信息含量也越大，计较出的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紧密的联系，但其实不是复杂的正比关系，研究发明在一景不雅中两者的关系一般呈正态散布.香农均度指数（SHEI），单位：
无，规模：
0<=SHEI<=1（2-13）公式描述：
SHEI等于香农多样性指数除以给定景不雅品貌下的最大可能多样性（各斑块类型均等散布）.SHEI=0标明景不雅仅由一种斑块组成，无多样性；SHEI=1标明各斑块类型均匀散布，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同一景不雅不合时期多样性变更的一个有力手段.并且，SHEI与优势度指标（Dominance）之间可以相互转换（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支配；SHEI趋近1时优势度低，说明景不雅中没有明显的优势类型且各斑块类型在景不雅中均匀散布.散布与并列指数（IJI），单位：
百分比，规模：
0IJI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自然对数之后的和的负值，除以斑块类型数减1的自然对数，最后乘以100是为了转化为百分比的形式；IJI在景不雅级别上计较各个斑块类型间的总体散布与并列状况.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，即各斑块间的比邻几率是均等的.生态意义：
IJI是描述景不雅空间格式最重要的指标之一.IJI对那些受到某种自然条件严重制约的生态系统的散布特征反应显著，如山区的各类生态系统严重受到垂直地带性的作用，其散布多呈环状，IJI值一般较低；而干旱区中的许多过渡植被类型受制于水的散布与多寡，彼此邻近，IJI值一般较高.蔓延度指数（CONTAG），单位：
百分比，规模：
0CONTAG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目占总相邻的格网单元数目的比例，乘以该值的自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自然对数，其值加1后再转化为百分比的形式.理论上，CONTAG值较小时标明景不雅中存在许多小斑块；趋于100时标明景不雅中有连通度极高的优势斑块类型存在.应该指出的是，该指标只能运行在FRAGSTATS软件的栅格版本中.生态意义：
CONTAG指标描述的是景不雅里不合斑块类型的团聚程度或延展趋势.由于该指标包含空间信息，是描述景不雅格式的最重要的指数之一.一般来说，高蔓延度值说明景不雅中的某种优势斑块类型形成了良好的连接性；反之则标明景不雅是具有多种要素的密集格式，景不雅的破碎化程度较高.并且研究发明蔓延度和优势度这两个指标的最大值出现在同一个景不雅样区.该指标在景不雅生态学和生态学中运用十分普遍，如Graham等曾用蔓延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.
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