景觀生態(tài)學實驗報告(3)

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1、華中農(nóng)業(yè)大學實驗報告實驗課程：景觀生態(tài)學實驗實驗時間：2015年11月15日成績：專業(yè)班級：地信1302學號：2013303200213姓名：紀秋磊批閱老師：不同水平的景觀空間格局定量分析一、實驗目的1.熟悉和學習Fragstats的使用；2.掌握不同水平的空間格局定量分析的方法；3.觀察和分析在不同幅度和粒度下各景觀指數(shù)的特點；二、實驗內(nèi)容利用在實驗一和實驗二中處理產(chǎn)生的不同幅度，不同粒度的景觀圖。分析幅度變化和粒度變化，景觀空間格局指數(shù)的變化特征。分析的指標包括：斑塊數(shù)量(NP):NP=ni,n

2、i為在整個景觀中第i種類型所包含斑塊總數(shù)；斑塊數(shù)量在一定程度上，可以衡量某一特定斑塊類型的破碎程度斑塊面積(PatchArea):，每一個包括景觀馬賽克的斑塊的區(qū)域，也許是包含在景觀中的最重要的和有用的信息。圈定斑塊的4-鄰域或8-鄰域規(guī)則的選擇都會對這一指標的影響。斑塊周長(PatchPerimeter):PERIM=Pij，斑塊周長包括任何內(nèi)部孔，無論周邊是真正的邊緣或沒有（例如，當景觀邊界存在時，一個斑塊被景觀邊界一分為二）。斑塊密度(PatchDensity):PD=N/A,即每平方公里的斑

3、塊數(shù)景觀聚集度指數(shù)(AggregationIndex):C=C+ln（），式中C是聚集度指數(shù)的最大值[2ln(n)],n為景觀中斑塊類型總數(shù)，為斑塊類型i與j相鄰的概率分維數(shù)(FractalDimensionIndex):P=k，=2ln（P/k）/ln（A),式中，P是斑塊的周長，A是斑塊的面積，是分維數(shù)，即不規(guī)則幾何形狀的非整數(shù)維數(shù)。k是常數(shù)。Shannon多樣性指數(shù)(ShannonDiversityIndex):，即每一斑塊類型所占景觀總面積的比例乘以其對數(shù)，然后求和，取負值，當斑塊類型增加或

4、各類型板塊所占面積比例趨于相似時，SHDI的值也相應增加。周長面積比（Perimeter-AreaRatio）:，即斑塊的周長與面積的比值，周長面積比是一個簡單的形狀復雜度，但沒有對簡單的歐氏形狀（例如，正方形）標準化。這個指標的一個問題是，它隨斑塊大小而變化。例如，保持形狀不變，斑塊尺寸的增加會導致周長面積比減少。平均斑塊面積指數(shù)(MeanPatchAreaIndex):MPS=(A/N)*,表示景觀中所有斑塊的總面積（平方米）除以斑塊總數(shù)，再乘以(轉換成平方千米）。斑塊豐富度（PatchRich

5、ness）:PR=m，表示景觀中不同斑塊類型總數(shù)。斑塊形狀指數(shù)（PatchShapeIndex）:LSI=,表示景觀中所有斑塊邊界的總長度（米）除以景觀總面積（平方米）的平方根，再乘以正方形校正系數(shù)。當景觀中只有一個正方形斑塊時，LSI=1；當景觀中斑塊形狀不規(guī)則或偏離正方形時，LSI值增大。共11個指標，產(chǎn)生分析曲線（如圖），結合理論課內(nèi)容，解釋原因。三、實驗步驟及結果1、打開Fragstats軟件點擊新建，新建一個工程2、點擊Addlayer，添加數(shù)據(jù)；逐一添加自己處理的后的img圖像3、在Co

6、mmontables中的classdescriptors添加類屬性文件命名為header.Fcd4、在Analysisparameters中的samplingstrategy設置分析參數(shù)5、選擇景觀分析指數(shù)（01）在Patchmetrics中的Area-Edge選項卡中勾選PatchArea（AREA）和PatchPerimeter（PERIM）(02)在Classmetrics中的Aggregation選項卡中勾選NumberofPatches(NP)和PatchDensity(PD)(03)在L

7、andscapemetrics中的Diversity選項卡中勾選PatchRichness（PR）和Shannon’sDiversityIndex6、點擊運行（Run）并得出結果7、同理，添加不同粒度圖像，進行景觀指數(shù)分析。8、將結果在Excel中整理分析四、實驗結果在類型水平上研究斑塊數(shù)量(NumberofPatches)和斑塊密度(PatchDensity)的關系，從實驗結果的折線圖中可以看出，在相同幅度下，粒度越大NP（斑塊數(shù)量）越小，PD（斑塊密度）越小，兩者趨勢相同，這是因為隨著粒度的增大

8、，相近的斑塊可能會發(fā)生合并，因而導致斑塊數(shù)減少，在相同面積內(nèi)，密度也隨之減??；在相同粒度下，幅度越大NP越大，PD無明顯變化，這是因為，隨著幅度的增大，影像區(qū)域隨之增大，斑塊數(shù)量故而增大，而同時，幅度的變化對相同區(qū)域內(nèi)的斑塊數(shù)并無明顯影響，所以斑塊密度無明顯變化。在景觀水平上研究景觀聚集度指數(shù)(AggregationIndex)、Shannon多樣性指數(shù)(ShannonDiversityIndex)的關系，從實驗結果的折線圖上可以看出，它們隨景觀幅度或粒度的變化趨勢大