景观指数翻译.doc

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景观指数翻译

1面积/密度/边缘指数（TE,PD）

斑块类型指数：

斑块类型面积（CA）

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

单位：

公顷

范围：

CA>0，没有上限

注释：

CA度量的是景观的组分,特别有多少景观组成某一斑块类型。

除了其直接诠释价值，类型面积是计算对许多其它类型和景观指数的基础。

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不同类型面积的大小能够反映出其间物种、能量和养分等信息流的差异,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管理景观,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其重要的两个数据。

斑块密度（PD）

N等于在景观斑块类型中斑块的总数；A等于总景观面积（平方米）

描述：

PD等于景观斑块中斑块数除以总景观面积（平方米），再乘以10，000，再乘以100（转化成100公顷）。

注意，总景观面积包括任何内部背景

单位：

斑块数/100公顷

范围：

PD>0,受元胞大小限制。

PD最终由栅格图象的粒度大小限制，因为当每一个元胞都是独立的斑块时得到最大的PD值。

因此，最终元胞大小将决定单位面积上最大斑块数。

然而，当其他元胞等于那个焦点类型，这一板块类型达到斑块密度取得最大。

注释：

斑块密度是有限的，但它是景观格局分析的基本的指数。

斑块密度和斑块数有非常类似的基本功能，除了它表达的是单位面积上的斑块数，而这有利于不同大小景观间的比较。

当然，如总景观面积一定，那么斑块密度和斑块数传达同样的信息。

和斑块数类似，斑块密度自身在解释价值方面有些不足，因为它没有包含关于斑块大小及其分布的信息。

注意，四邻规则或八邻规则的选择会影响这个指数。

景观指数

总面积（TA）

A等于总景观面积（平方米）

描述：

TA等于景观的总面积（平方米），被10，000除，将单位转化为公顷。

注意，总景观面积包含所有内部背景。

单位：

公顷

范围：

TA>0,无上限

注释：

对于评估景观格局，通常总面积（TA）指数没有什么解释价值，但它仍然很重要，因为它能定义一个景观的幅度。

此外，总景观面积指数用来计算许多类型和景观水平指数。

斑块密度（PD）

N等于景观中的斑块总数；A等于总景观面积（平方米）

描述：

PD等于景观中斑块数除以总景观面积（平方米），再乘以10，000，再乘以100（转化成100公顷）。

注意，PD不包括景观内的背景斑块或景观边界的斑块，如果有出现的话。

然而，总景观面积（A）包括所有出现的背景。

单位：

斑块数/100公顷

范围：

PD>0,受元胞大小限制。

PD最终由栅格图象的粒度大小限制，因为当每一个元胞都是独立的斑块时得到最大的PD值。

注释：

斑块密度是景观格局有限的，但基本的方面。

斑块密度和斑块数有非常类似的基本功能，除了它表达的是单位面积上的斑块数，而这有利于不同大小景观间的比较。

当然，如总景观面积一定，那么斑块密度和斑块数传达同样的信息。

和斑块数类似，斑块密度自身在解释价值方面有些不足，因为它没有包含关于斑块大小及其分布的信息。

注意，四邻规则或八邻规则的选择会影响这个指数的取值。

2形状指数

斑块类型指数：

（1）周长-面积分形维数（PAFRAC）

其中，aij等于斑块ij的面积（平方米）

pij等于斑块ij的周长（米）

N等于景观中斑块的总数

描述：

PAFRAC等于2除以由斑块面积（平方米）对数和斑块周长（米）对数回归得到回归直线的斜率。

也就是说，2除以由最小二乘法求得的系数b1值。

求法如下：

注意，PAFRAC不包括任何背景斑块在内。

单位：

无

范围：

1<=PAFRAC<=2大于1的分形维数值意味着二维景观镶嵌体与欧氏几何的分离（如，斑块形状复杂性的上升）。

对于非常简单的周长，如正方形，PAFRAC接近1，而对于高度旋绕的周长，则趋近于2。

由于计算PAFRAC采用的回归方法，它很容易有小样本问题。

特别地，当斑块数太小（如，<10）时，PAFRAC值可能超出理论范围，这种情况下应避免使用PAFRA另外，PAFRAC要求斑块的大小不一样。

因此，当所有斑块都较小或斑块样本<10时，PAFRAC在分类文件中没有明确定义，被显示为“N/A”。

注意，PAFRAC值在样本大小接近最小允许值（10）时可能会超出理论范围。

注释：

周长-面积分形维数如此引人兴趣是因为它反映了不同空间尺度的性状的复杂性。

但是，就像FCACT，周长-面积分形维数只有在全部的斑块大小范围内周长与面积成对数关系时才有意思。

如果不是这样，在不同的斑块大小范围分维应该单独计算。

注意，因为这个指数是利用回归分析的，它有可能因为样本量太小而引起的错误结果。

在景观中只有一些斑块的计算值能很大的超出该指数的理论值范围，这种情况是不常见的。

因此，如果样本量大（>20），这个指数会很有用。

尽管FRAGSTATS这个软件计算这个指数要求合适样本量（>10）另外，意识到FRAGSTATS这个软件计算这个指数是基于周长与面积的对数回归关系是很重要的。

计算公式：

ln（area）=b0+b1⋅ln（perim）.它通过面积对周长回归来计算分维。

计算公式：

ln（perim）=b0+b1⋅ln（area），在这种情况下，分维数等于斜率b12倍。

这两种方法在形式上有微小区别，而且很难说哪一种方法更好。

这两种办法都是在实践中使用，所以这有利于你去注意分维计算方法在比较研究中。

（2）形状指数分布（SHAPE_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

1）

MN（均值）等于整个景观中所有斑块相应斑块值指数值的总和除以斑块总数。

MN与对应斑块指数的单位一致。

2）

AM（面积权重均值）等于景观中所有斑块对应斑块指数值乘以斑块的丰富度比例（即斑块面积除以斑块面积总和）。

注意，每一斑块的丰富度比例由斑块面积总和确定，而不是总景观面积，因为总景观面积可能包括与任何斑块不相关的内部背景。

3）

MD（中值）等于基于景观中所有斑块的斑块指数排序分布的位于中间的值。

4）

RA（极差）等于景观中所有斑块的对应斑块指数的最大值与最小值之差（即观测值中最大值与最小值之差）。

5）

SD（标准差）等于斑块指数方差的平方根；即对应斑块指数的根均方差。

注意，这里的标准差是种群标准差，而非样本标准差。

6）

CV（变异系数）等于对应斑块指数的标准差除以平均值，然后乘以100，转化为百分数。

景观指数

（1）周长-面积分形维数（PAFRAC）

其中，aij等于斑块ij的面积（平方米）

pij等于斑块ij的周长（米）

N等于景观中斑块的总数

描述：

PAFRAC等于2除以由斑块面积（平方米）对数和斑块周长（米）对数回归得到回归直线的斜率。

也就是说，2除以由最小二乘法求得的系数b1值。

求法如下：

注意，PAFRAC不包括任何背景斑块在内。

单位：

无

范围：

1<=PAFRAC<=2大于1的分形维数值意味着二维景观镶嵌体与欧氏几何的分离（如，斑块形状复杂性的上升）。

对于非常简单的周长，如正方形，PAFRAC接近1，而对于高度旋绕的周长，则趋近于2。

由于计算PAFRAC采用的回归方法，它很容易有小样本问题。

特别地，当斑块数太小（如，<10）时，PAFRAC值可能超出理论范围，这种情况下应避免使用PAFRAC。

另外，PAFRAC要求斑块的大小不一样。

因此，当所有斑块都较小或斑块样本<10时，PAFRAC在土地文件中没有明确定义，被报道为“N/A”（斑块密度？

）。

注意，PAFRAC值在样本大小接近最小允许值（10）时可能会超出理论范围。

注释：

在类型水平上，景观水平的周长-面积分形维数是一样的（参照前面注释），除了当在作斑块面积与斑块周长的回归分析时包括景观中的所有斑块时。

（2）形状指数分布（SHAPE_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

3核心面积指数（CPLAND,DCAD）

斑块指数

核心面积指数（CAI）

aijc等于指定边缘深度（米）基础上斑块ij的核心面积（平方米）

aij等于斑块ij的面积（平方米）

描述：

CAI等于斑块核心面积（平方米）除以斑块总面积（平方米），乘以100（转化为百分数）；或者说，CAI等于一个斑块的核心面积百分比。

单位：

百分数

范围：

0<=CAI<=100当CORE=0时，CAI=0（即当斑块的所有位置都在斑块周长的特定边缘深度距离内时）；即当斑块不包含任何核心面积时。

由于大小、形状和边缘宽度影响，当斑块包括的面积几乎全部为核心面积时，CAI趋近于100。

注释：

核心面积指数是核心面积占斑块面积百分比的一个相对指数（即，由核心面积组成的斑块的百分比）

斑块类型指数：

（1）总核心面积（TCA）

aijc等于基于指定边缘深度（米）斑块ij的核心面积（平方米）。

描述：

TCA等于每个斑块核心面积（平方米）的总和，除以10，000（转化为公顷）。

单位：

公顷

范围：

TCA>=0,无上限。

当斑块内所有位置都在斑块周长指定边缘深度距离内时，TCA=0。

当斑块形状趋于简化，边缘深度距离减小时，TCA趋近于总景观面积。

注释：

总核心面积的定义同斑块水平上的核心面积（CORE）（见核心面积），但这里核心面积指所有斑块的聚合（加和）。

（2）核心面积分布（CORE_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

景观指数

（1）总核心面积（TCA）

aijc等于基于指定边缘深度（米）斑块ij的核心面积（平方米）。

描述：

TCA等于每个斑块核心面积（平方米）的总和，除以10，000（转化为公顷）。

单位：

公顷

范围：

TCA>=0,无上限。

当斑块内所有位置都在斑块周长指定边缘深度距离内时，TCA=0。

当斑块形状趋于简化，边缘深度距离减小时，TCA趋近于总景观面积。

注释：

总核心面积的定义同斑块水平上的核心面积（CORE）（见核心面积），但这里核心面积指所有斑块的聚合（加和）。

（2）核心面积分布（CORE_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

4隔离/接近指数ENN_MN

斑块指数

（1）邻近指数（PROX）

aijs=斑块ijs与斑块ij的相邻面积

hijs= 斑块ijs与斑块ij间的距离，基于斑块边缘之间的距离的计算的是元胞与元胞中心间的距离

描述：

PROX等于斑块的面积总和除以某一斑块类型的所有斑块边缘到中心斑块边缘之间最小距离的平方。

注意，当缓冲区超出景观边界，在计算中只考虑包括在景观内的斑块。

另外，斑块边缘之间的距离计算的是元胞与元胞中心间的距离。

单位：

无

范围：

PROX≥0

注释：

PROX考虑是在边缘一特定搜索半径内斑块的大小和邻近程度。

注意FRAGSTATS软件利用核心斑块与其他斑块间的距离通过搜索半径，类似于隔离指数，而不是搜索半径内板块的最近邻距离。

这一指数是无量纲的，因此指数的绝对值有很小的解释价值，相反它可以作为比较指数。

（2）欧氏最近邻居距离（ENN）

ijhENN=hij

hij等于基于斑块边缘-边缘距离所得离斑块ij最近的同类型（类型）邻居斑块的距离，由元胞中心到元胞中心算得。

描述：

ENN等于最近同类型邻居斑块的距离，基于最短边缘-边缘距离。

注意，斑块边缘之间的距离计算的是元胞与元胞中心间的距离。

单位：

米

范围：

ENN>0,无上限。

随着最近邻近距离的降低，ENN值趋近于0。

最小ENN受元胞大小限制，当采用的是八邻规则时等于元胞大小的两倍，当采用的是四邻规则时等于元胞的对角线长度。

上限由景观的幅度限制。

如果斑块无邻居（即无同类型的其他斑块），ENN没有明确定义，在斑块文件中被称为“N/A”。

注释：

欧氏最近邻居距离可能是斑块背景最简单的量度，并被广泛用来量化斑块隔离度。

这里，最近邻居距离根据简单欧氏几何定义为核心斑块与同类最近斑块间最短的直线距离。

斑块类型指数：

（1）邻近指数分布（PROX_MN，_AM，_MA，_RA，_SD，_CV）

（2）欧氏最近临近距离分布（ENN_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

景观指数

（1）邻近性指数分布（PROX_MN，_AM，_MA，_RA，_SD，_CV）

（2）欧氏最近临近距离分布（ENN_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

5对比度指数CWED

斑块指数

（1）边缘对比度指数（ECON）

pijk邻近斑块类型（类型）k的斑块ij的边界长度（米）

dik斑块类型i和k间相异度（边界对比权重）

pij斑块ij周长的长度（米）

描述：

ECON等于斑块周长片断长度（米）乘以相应对比权重的总和，再除以总斑块周长（米），乘以100（转化成百分数）。

沿景观边界的边缘片断被视为背景（如边缘对比权重文件中所指定），除非景观边界出现，而在边界的信息中边界类型是显示的。

单位：

百分数

范围：

0<=ECON<=100如果景观由一个斑块构成或景观边界由背景组成（没有边界）并且赋予0对比度权重（d=0）时,ECON=0。

斑块类型指数：

（1）对比度权重边缘密度（CWED）

eik= 景观中不同斑块类型i与k之间的总边界长，包括属于斑块类型i的景观边界。

dik=不同（边缘对比权重）

A=  总景观面积

描述：

CWED等于相应斑块的边缘总长度乘以对比权重除以总景观面积，再乘以10000转化为公顷。

沿着景观边界的边缘段可以作为背景处理，除非景观边界明显的，在这种情况下边界边缘类型被清晰的划分通过边界信息。

注意中景观面积包括所有出现的背景。

单位：

米每公顷

范围：

CWED≥0，没有上限。

当CWED=0时，景观中没有斑块类型边缘；也就是说，在如果整个景观和景观边界组成相应斑块的类型和运用指定的背景边缘，对比权重值=0。

CWED随着斑块类型边缘的增加和相应斑块间的对比度增加而增加。

注释：

单位面积上的边缘大小是标准化的对比度权重边缘密度，有利于在不同大小的景观间进行比较

（2）边缘对比度指数分布（ECON_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

景观指数

（1）对比度加权边缘密度（CWED）

（2）边缘对比度指数分布（ECON_MN，_AM，_MD，_RA，_SD，_CV）

6聚集/分散指数IJI,CONTAG

斑块类型指数：

（1）相似临近百分比（PLADJ）

描述：

PLADJ表示包括焦点类型在内的相似邻近的斑块数除以所有的包括焦点类型在内的邻近的元胞数，之后再乘以100转换为百分数。

或者说，这个涉及相应的斑块类型的细胞临界百分比是相似邻接的。

单位：

百分比

范围：

0≤PLADJ≤100当PLADJ=0时表示相应斑块类型是最大程度的分散的而且没有相似邻接。

这种情况发生于斑块类型只有一个斑块。

注意这种情况只能在由焦点类型组成的景观比例Pi小于等于0.5是发生。

当Pi大于0.5时，将存在相似邻接。

当相应斑块类型聚集即相似邻接的比例增大时PLADJ也会增大。

当景观只由一个斑块组成时而且所有邻接都是相同类型之间的，同时景观的边界也由相同的类型组成时PLADJ=100，如果无边界PLADJ将小于100。

注释：

PLADJ是由邻接矩阵计算得到，PLADJ表示焦点斑块类型的聚集程度，他是特指类型的聚集度的量度。

不管景观有多少焦点类型组成，这一指数将最低，如果斑块类型是最大限度地分散，并且会成为最大如果斑块类型是最大限度聚集。

不过，这一指数并不能解释随机分布的相似邻接的比例等于Pi。

如果PLADJ

（2）聚类指数（CLUMPY）

描述：

CLUMPY等于在特定随机分布下预期的包括相应类型在内的相似邻接的比例偏差。

如果相似邻接（Gi）的比例小于由焦点类型（Pi）组成的景观的比例而且Pi<0.5，CLUMPY等于Gi减去Pi，除以Pi；其他情况时。

CLUMPY等于Gi减去Pi，除以1-Pi。

单位：

无

范围：

-1≤CLUMPY≤1当焦点斑块类型是随机分布时CLUMPY=0，当斑块类型最大程度聚集时CLUMPY接近1，当焦点斑块最大程度分散时CLUMPY接近-1。

注释：

CLUMPY由邻接矩阵计算得到，邻接矩阵表示不同斑块类型在景观出现的频率。

公式由Gi和Pi而定，因为Gi的最小值有两种形式，这两种形式又依靠于Pi。

特别当Pi≤0.5，同时类型最大程度分散时Gi=0，，当类型最大程度丛生时Gi=1。

当Pi≥0.5时且类型最大程度分散时Gi=2Pi-1，当类型最大程度丛生时Gi接近1.

（3）聚集指数（AI）

描述：

AI等于相应类型的相似邻接数量除以当类型最大程度上丛生为一个斑块时的最大值，然后乘以100转为百分比。

单位：

百分比

范围：

0≤AI≤100当焦点斑块最大程度分散时，不论Pi值为多少，AI=0。

AI随着焦点类型聚集而增大，当只有一种斑块类型时AI达到100。

注释：

它基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。

当某类型中所有像元间不存在公共边界时，该类型的聚合程度最低;而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时，具有最大的聚合指数。

景观水平聚合指数计算的是各类型聚合指数的面积加权值的和，每种类型通过其占景观总面积的比例进行加权。

（3）散布与并列指数（IJI）

描述：

IJI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。

单位：

百分比

范围：

0

注释：

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取值小时表明斑块类型i仅与少数几种其它类型相邻接;IJI=100表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

（4）MassFractalDimension

描述：

MFRAC等于焦点类型的平均数的回归对数除以所有元胞数量的对数的线性回归的斜率。

单位：

无

范围：

0

MFRAC随该景观比例增大而增大。

当景观由同一类型的斑块组成时MFRAC接近2.

注释：

MFRAC基于窗口中的像元数和窗口大小的比例关系的。

尤其是，box的大小范围通常用来描绘窗口，范围从3像元到大约景观范围的1/3。

。

（5）景观分割指数（DIVISION）

描述：

DIVISION等于1减去斑块面积除以整个景观面积的平方和。

单位：

比例

范围：

0≤DIVISION<1当景观由一种斑块组成时DIVISION=0。

当焦点斑块类型由单个、小的面积只占一个元胞的斑块组成时，DIVISION接近1。

随着组成景观的焦点斑块类型的数量和大小减少，DIVIDION逐渐接近1。

注释：

DIVISION基于累积的斑块面积分布。

分割度指数与Simpson多样性指数类似，只是将斑块类型占景观总面积的比例换成每个斑块占景观的面积比。

当景观分割度指数为0时，景观由一个斑块组成；越接近1，说明景观的分割程度越严重，如在栅格数据中，每个像元细胞即为一个斑块类型。

（6）SplittingIndex

描述：

SPLIT等于景观面积的平方除以所有斑块面积平方的和，其中这些斑块是相关斑块类型的。

单位：

无

范围：

1≤SPLIT≤景观面积平方中的元胞数当景观由一个斑块组成时SPLIT=1.SPLIT随着焦点斑块类型减少同时细分为更小的斑块而增加。

SPLIT的上限被景观面积与元胞大小的比率限制，当相关斑块类型由单个像元斑块组成时达到上限。

注释：

SPLIT基于累积斑块面积分布并且可看为当相应斑块类型被细分为S个斑块时的有效网格数量，或者是有固定斑块大小的斑块数量，其中S即为SPLIT的值。

（7）EffectiveMeshSize

描述：

MESH等于相关斑块类型的斑块面积平方的和除以整个景观面积，再除以10000，转化为公顷。

单位：

公顷

范围：

像元大小与景观面积的比率≤MESH≤这个景观面积当相应斑块类型由一个像元斑块组成时MESH达到最小值。

当景观由一个斑块组成时达到最大值。

注释：

MESH基于累积斑块面积分布，并且可看为当相应斑块类型被细分为S个斑块时的斑块大小，其中S为SPLIT的值。

MESH与DIVISION的不同在于后者表示比例，前者是面积。

MESH给出了相应斑块大小的面积加权的平均斑块大小，但这些斑块的面积比例是基于景观面积的。

景观指数：

（1）相似临近百分比（PLADJ）

描述：

PLADJ等于每个斑块类型的相似邻接数量的和除以景观的所有邻接元胞的数量，再乘以100转为百分比。

PLADJ考虑了所有的斑块类型。

单位：

百分比

范围：

0≤PLADJ≤100当斑块类型最大程度上分散而且没有相似邻接时PLADJ=0。

当所有斑块类型聚集并且景观由同类型的边界时达到100，若没有边界时，PLADJ小于100.。

注释：

PLADJ是由邻接矩阵计算得到，PLADJ表示不同斑块类型的聚集程度，他是特指类型的聚集度的量度。

不管景观有多少焦点类型组成，这一指数将最低，如果斑块类型是最大限度地分散，并且会成为最大如果斑块类型是最大限度聚集。

（2）蔓延度指数（CONTAG）

描述：

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。

单位：

百分比

范围：

0

注释：

CONTAG值较小时表明景观中存在许多小斑块；趋于100时表明景观中有连通度极高的优势斑块类型存在。

CONTAG指标描述的是景观里不同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，是描述景观格局的最重要的指数之一。

一般来说，高蔓延度值说明景观中的某种优势斑块类型形成了良好的连接性；反之则表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。

（3）聚集指数（AI）

描述：

AI等于将所有类型的包括相关拼块类型在内的相似邻接的数量除以最大可能的包括相关拼块类型在内的相似邻接的数量，再乘以有该类型组成的景观的比例的值的和，最后乘以100转为百分比

单位：

百分比。

范围：

0≤AI≤100给定任何Pi，当斑块类型最大程度分散时AI=0；AI随景观聚集而增加，当景观又一个斑块组成时，AI=100。

注释：

聚集指数是由一个拼块水平邻接矩阵计算得到。

在景观水平，该指数的计算方法是仅仅作为一个面积加权平均拼块聚集指数，而每个拼块其面积在景观上是按加权比例。

（4）散布与并列指数（IJI）

描述：

IJI等于负的每一个独特的边界类型的长度的和除以这个景观的边界，再乘以相同数值的对数，除以斑块类型的数量和斑块类型数量减1的乘积的一半，最后乘以100转为百分比。

单位：

百分比

范围：

0