fragstats景观格局指数归纳.docx

1、fragstats景观格局指数归纳FRAGSTATS提供的景观指标之青柳念文创作英文缩写指标称号应用尺度英文全称单位面积指标AREA斑块面积斑块AreahaLSIM斑块相似系数斑块Landscape similarity index%CA斑块类型面积类型Class areaha%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 areahaLPI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Patc

2、h density#/100haMPS斑块平均大小类型/景观Mean patch sizehaPSSD斑块面积方差类型/景观Patch size standard deviationhaPSCV斑块面积均方差类型/景观Patch size coefficient of variation%边沿指标PERIM斑块周长斑块PerimetermEDCON边沿对比度斑块Edge contrast index%TE总边沿长度类型/景观Total edgemED边沿密度类型/景观Edge densitym/haCWED对比度加权边沿密度类型/景观Contrast-weighted edge density

3、m/haTECI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%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 me

4、an shape indexDLFD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 fractal dimension核心面积指标CORE核心斑块面积斑块Core areahaNCORE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 l

5、andscape%TCA核心斑块总面积类型/景观Total core areahaNCA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#/100haMCA1平均核心斑块面积类型/景观Mean core area per patchhaCASD1核心斑块面积方差类型/景观Patch core area standard deviationhaCACV1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

6、per disjunct corehaCASD2核心斑块面积方差类型/景观Disjunct core area standard deviationhaCACV2核心斑块面积均方差类型/景观Disjunct core area coefficient of variation%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%临近度指标NEAR最临近间隔斑块Nearest-nei*or distancemPROXIM临近指标斑块Proximity indexMNN平均最近间隔类型/景观Mean

7、 nearest nei*or distancemNNSD最临近间隔方差类型/景观Nearest-nei*or standard deviationmNNCV最临近间隔尺度差类型/景观Nearest-nei*or coefficient of variationMPI平均临近度指标类型/景观Mean proximity index%多样性指标SHDI香农多样性指标景观Shannons diversity indexSIDISimpson多样性指标景观Simpsons diversity indexMSIDI修正Simpson多样性指标景观Modified Simpsons diversity

8、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#/100haRPR相对斑块多度景观Relative patch richness%SHEI香农平均度指标景观Shannons evenness indexSIEISimpson平均度指标景观Simpsons evenness indexMSIEI修正Simpson平均度指标景观Modified Simpsons evenness index离合性IJJ散布与并列指标类型/景观Interspersion and Juxtaposition index%CONTA

9、G舒展度指标景观Contagion index%斑块类型面积（CA），单位：ha，范围：CA0 （2-1）公式描绘：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，也是计算其它指标的基础.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）的物种的丰度、数量、食物链及其次生种的繁殖等，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；分歧类型面积的大小可以反映出其间物种、能量和养分等信息流的差别，一般来讲，一个斑块中能量和矿物养分的总量与其面积成正比；为了懂得和管理

10、景观，我们往往需要懂得斑块的面积大小，如所需要的斑块最小面积和最佳面积是极其重要的两个数据.景观面积（TA），单位：ha，范围：TA0（2-2）公式描绘：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决议了景观的范围以及研究和分析的最大尺度，也是计算其它指标的基础.在自然呵护区设计和景观生态建设中，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，呵护区或景观的面积是最重要的因素.斑块所占景观面积的比例（%LAND），单位：百分比，范围：0%LAND=1NP = n （2-4）公式描绘：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

11、景观中所有的斑块总数.生态意义：NP反映景观的空间格局，常常被用来描绘整个景观的异质性，其值的大小与景观的破碎度也有很好的正相关性，一般规律是NP大，破碎度高；NP小，破碎度低.NP对许多生态过程都有影响，如可以决议景观中各种物种及其次生种的空间分布特征；改变物种间相互作用和协同共生的稳定性.而且，NP对景观中各种干扰的舒展程度有重要的影响，如某类斑块数目多且比较分散时，则对某些干扰的舒展（虫灾、火灾等）有抑制作用.最大斑块所占景观面积的比例（LPI），单位：百分比，范围：0LPI0 （2-6）公式描绘：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

12、除以各个类型的斑块总数.生态意义：MPS代表一种平均状况，在景观布局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以及对景观中最小斑块粒径的选取有制约作用；另外一方面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.研究发现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.面积加权的平均形状因子（AWMSI），单位：无，范围：AWMSI=1 （2-7）公式描绘：AWMSI在斑块级别上等于某斑块类型中各个斑块

13、的周长与面积比乘以各自的面积权重之后的和；在景观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观面积的权重之后的和.其中系数0.25是由栅格的基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值增大时说明斑块形状变得更复杂，更不规则.生态意义：AWMSI是度量景观空间格局复杂性的重要指标之一，并对许多生态过程都有影响.如斑块的形状影响动物的迁移、寻食等活动，影响植物的种植与生产效率；对于自然斑块或自然景观的形状分析还有另外一个很显著的生态意义，即常说的边沿效应.面

14、积加权的平均斑块分形指数（AWMPFD），单位：无，范围：1=AWMPFD0 （2-9）公式描绘：MNN在斑块级别上等于从斑块ij到同类型的斑块的最近间隔之和除以具有最近间隔的斑块总数；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最近间隔的斑块总数.生态意义：MNN度量景观的空间格局.一般来讲MNN值大，反映出同类型斑块间相隔间隔远，分布较团圆；反之，说明同类型斑块间相距近，呈团聚分布.别的，斑块间间隔的远近对干扰很有影响，如间隔近，相互间容易发生干扰；而间隔远，相互干扰就少.但景观级别上的MNN在斑块类型较少时应慎用.平均临近指数（MPI），单位：无，范围：MPI=0

15、 （2-10）公式描绘：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间隔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临近指数.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间隔决议的.生态意义：MPI可以度量同类型斑块间的邻远程度以及景观的破碎度，如MPI值小，标明同类型斑块间团圆程度高或景观破碎程度高；MPI值大，标明同类型斑块间临近度高，景观毗连性好.研究证明MPI对斑块间生物种迁徙或其它生态过程停顿的顺利程度都有十分重要的影响.景观丰度（PR），单位：无，范围：PR=1（2-11）

16、公式描绘：PR等于景观中所有斑块类型的总数.生态意义：PR是反映景观组分以及空间异质性的关键指标之一，并对许多生态过程发生影响.研究发现景观丰度与物种丰度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讲PR就显得尤其重要.香农多样性指数（SHDI），单位：无，范围：SHDI=0（2-12）公式描绘：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.SHDI=0标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平衡化趋势分布.生态意义：SHDI是一种基于信息实际的丈量指数，在生态学中应用很广泛.该指标能反映景观异质性，特

17、别对景观中各斑块类型非平衡分布状况较为敏感，即强调稀有斑块类型对信息的贡献，这也是与其它多样性指数分歧之处.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也是一个敏感指标.如在一个景观系统中，土地操纵越丰富，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慎密的接洽，但其实不是简单的正比关系，研究发现在一景观中二者的关系一般呈正态分布.香农均度指数（SHEI），单位：无，范围：0=SHEI=1（2-13）公式描绘：SHEI等于香农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可以多样性（各斑块类型均等分布）.SHEI

18、=0标明景观仅由一种斑块组成，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分歧景观或同一景观分歧时期多样性变更的一个有力手段.而且，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，可以反映出景观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，说明景观中没有分明的优势类型且各斑块类型在景观中平均分布.散布与并列指数（IJI），单位：百分比，范围：0IJI=100 （2-14）公式描绘：IJI在斑块类型级别上等于与某斑块类型i相

19、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在景观级别上计算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，即各斑块间的比邻概率是均等的.生态意义：IJI是描绘景观空间格局最重要的指标之一.IJI对那些受到某种自然条件严重制约的生态系统的分布特征反映显著，如山区的各种生态系统严重受到垂直地带性的作用，其分布多呈环状，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分布与多寡，彼此临近，IJ

20、I值一般较高.舒展度指数（CONTAG），单位：百分比，范围：0CONTAG=100（2-15）公式描绘：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标比例，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.实际上，CONTAG值较小时标明景观中存在许多小斑块；趋于100时标明景观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指标描绘的是景观里分歧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，是描绘景观格局的最重要的指数之一.一般来讲，高舒展度值说明景观中的某种优势斑块类型形成了杰出的毗连性；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.而且研究发现舒展度和优势度这两个指标的最大值出现在同一个景观样区.该指标在景观生态学和生态学中运用十分广泛，如Graham等曾用舒展度指标停止生态风险评估；Musick和Grover用它来量测图像的纹理等.