Fragstats 使用说明文档格式.docx

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数据准备因为这个软件支持的是grid格式的数据所以需要将手上的coverage、shape文件转换为grid格式的文件用来运算。

转换可以在Arcview里面进行或者Arcmap都可以。

以Arcmap为例A、调出B、转换为gridfeaturetoraster如果想要grid按照你所设定的形状进行计算可以进行裁剪。

且可以保证背景的完整性。

以Arcview为例erttoGrid来生成。

加载空间分析模块的方法File-gtExtensions选择SpatialAnalystok。

属性文件的制定新建txt文件格式如下ClassIDClassNameStatusisBackground1shrubstruefalse2coniferstruefalse3deciduoustruefalse4otherfalsetrue注意每个之间用空格键和逗号隔开。

13是你所分的地类所代表的属性有多少个地类就列多少行。

4是文件最后所必需的一列。

最后保存为.fdc格式。

参数设定找到图标或者是fragstatssetrunparameters打开Runparameters对话框。

Gridname选择grid文件。

OutputFile:

随便命个名字存在你能找到的地方。

Ispropertiesfile找到步骤五所保存好的.fdc文件。

OutputStatistics:

选择你要计算的指数有斑块级别的、地类级别的、景观级别的自己可以任意选择。

同意可以选择斑块的邻距。

那要看自己怎么订了。

4个cell或者8个cell。

注意如果参数设置完成后你的地类学要修改或者有运行有什么问题可以打开tools/classproperties进行修改。

指数的选择Fragstats/selectpatchclass、landmetrics指数一共有三个级别path、class、land三个级别。

不同级别对应不同的指数对应着不同的生态学意义。

所以选择指数的时候一定要清楚所选择的指数对应的级别。

运行计算选择好指数后点击Fragstats/execute执行或者是图标。

结果保存在步骤6种的OutputFile是所存的地方。

找到后用记事本打开。

便是你要的结果了。

部分景观指数及其生态学含义拼块类型面积CA单位ha范围CAgt0公式描述CA等于某一拼块类型中所有拼块的面积之和m2除以10000后转化为公顷ha即某拼块类型的总面积。

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拼块作为聚居地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拼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拼块的面积大小如所需要的拼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TAgt0公式描述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决定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。

在自然保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保护区或景观的面积是最重要的因素。

拼块所占景观面积的比例LAND单位百分比范围0ltLANDlt100公式描述LAND等于某一拼块类型的总面积占整个景观面积的百分比。

其值趋于0时说明景观中此拼块类型变得十分稀少其值等于100时说明整个景观只由一类拼块组成。

生态意义LAND度量的是景观的组分其在拼块级别上与拼块相似度指标LSIM的意义相同。

由于它计算的是某一拼块类型占整个景观的面积的相对比例因而是帮助我们确定景观中模地Matrix或优势景观元素的依据之一也是决定景观中的生物多样性、优势种和数量等生态系统指标的重要因素。

拼块个数NP单位无范围NPgt1公式描述NP在类型级别上等于景观中某一拼块类型的拼块总个数在景观级别上等于景观中所有的拼块总数。

生态意义NP反映景观的空间格局经常被用来描述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定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蔓延程度有重要的影响如某类拼块数目多且比较分散时则对某些干扰的蔓延虫灾、火灾等有抑制作用。

最大拼块所占景观面积的比例LPI单位百分比范围0ltLPIlt100公式描述LPI等于某一拼块类型中的最大拼块占据整个景观面积的比例。

生态意义有助于确定景观的模地或优势类型等。

其值的大小决定着景观中的优势种、内部种的丰度等生态特征其值的变化可以改变干扰的强度和频率反映人类活动的方向和强弱。

拼块平均大小MPS单位ha范围MPSgt0公式描述MPS在拼块级别上等于某一拼块类型的总面积除以该类型的拼块数目在景观级别上等于景观总面积除以各个类型的拼块总数。

生态意义MPS代表一种平均状况在景观结构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拼块粒径的选取有制约作用另一方面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拼块级别上一个具有较小MPS值的拼块类型比一个具有较大MPS值的拼块类型更破碎。

研究发现MPS值的变化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公式描述AWMSI在拼块级别上等于某拼块类型中各个拼块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拼块类型的平均形状因子乘以类型拼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。

公式表明面积大的拼块比面积小的拼块具有更大的权重。

当AWMSI1时说明所有的拼块形状为最简单的方形采用矢量版本的公式时为圆形当AWMSI值增大时说明拼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。

如拼块的形状影响动物的迁移、觅食等活动1464影响植物的种植与生产效率对于自然拼块或自然景观的形状分析还有另一个很显著的生态意义即常说的边缘效应。

面积加权的平均拼块分形指数AWMPFD单位无范围1ltAWMPFDlt2公式描述AWMPFD的公式形式与AWMSI相似不同的是其运用了分维理论来测量拼块和景观的空间形状复杂性。

AWMPFD1代表形状最简单的正方形或圆形AWMPFD2代表周长最复杂的拼块类型通常其值的可能上限为1.5。

生态意义AWMPFD是反映景观格局总体特征的重要指标它在一定程度上也反映了人类活动对景观格局的影响。

一般来说受人类活动干扰小的自然景观的分数维值高而受人类活动影响大的人为景观的分数维值低。

应该指出的是尽管分数维指标被越来越多地运用于景观生态学的研究但由于该指标的计算结果严重依赖于空间尺度和格网分辨率67因而我们在利用AWMPFD指标来分析景观结构及其功能时要更为审慎。

平均最近距离MNN单位m范围MNNgt0公式描述MNN在拼块级别上等于从拼块ij到同类型的拼块的最近距离之和除以具有最近距离的拼块总数MNN在景观级别上等于所有类型在拼块级别上的MNN之和除以景观中具有最近距离的拼块总数。

生态意义MNN度量景观的空间格局。

一般来说MNN值大反映出同类型拼块间相隔距离远分布较离散反之说明同类型拼块间相距近呈团聚分布。

另外拼块间距离的远近对干扰很有影响如距离近相互间容易发生干扰而距离远相互干扰就少。

但景观级别上的MNN在拼块类型较少时应慎用。

平均邻近指数MPI单位无范围MPIgt0公式描述给定搜索半径后MPI在拼块级别上等于拼块ijs的面积除以其到同类型拼块的最近距离的平方之和除以此类型的拼块总数MPI在景观级别上等于所有拼块的平均邻近指数。

MPI0时说明在给定搜索半径内没有相同类型的两个拼块出现。

MPI的上限是由搜索半径和拼块间最小距离决定的。

生态意义MPI能够度量同类型拼块间的邻近程度以及景观的破碎度如MPI值小表明同类型拼块间离散程度高或景观破碎程度高MPI值大表明同类型拼块间邻近度高景观连接性好。

研究证明MPI对拼块间生物种迁徙或其它生态过程进展的顺利程度都有十分重要的影响68。

景观丰度PR单位无范围PRgt1公式描述PR等于景观中所有拼块类型的总数。

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产生影响。

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说PR就显得尤其重要。

香农多样性指数SHDI单位无范围SHDIgt0公式描述SHDI在景观级别上等于各拼块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值。

SHDI0表明整个景观仅由一个拼块组成SHDI增大说明拼块类型增加或各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布。

生态意义SHDI是一种基于信息理论的测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别对景观中各拼块类型非均衡分布状况较为敏感即强调稀有拼块类型对信息的贡献这也是与其它多样性指数不同之处。

在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时SHDI也是一个敏感指标。

如在一个景观系统中土地利用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紧密的联系但并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0ltSHEIlt1公式描述SHEI等于香农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可能多样性各拼块类型均等分布。

SHEI0表明景观仅由一种拼块组成无多样性SHEI1表明各拼块类型均匀分布有最大多样性。

生态意义SHEI与SHDI指数一样也是我们比较不同景观或同一景观不同时期多样性变化的一个有力手段。

而且SHEI与优势度指标Dominance之间可以相互转换即evenness1-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拼块类型所支配SHEI趋近1时优势度低说明景观中没有明显的优势类型且各拼块类型在景观中均匀分布。

散布与并列指数IJI单位百分比范围0ltIJIlt100公式描述IJI在拼块类型级别上等于与某拼块类型i相邻的各拼块类型的邻接边长除以拼块i的总边长再乘以该值的自然对数之后的和的负值除以拼块类型数减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拼块类型间的总体散布与并列状况。

IJI取值小时表明拼块类型i仅与少数几种其它类型相邻接IJI100表明各拼块间比邻的边长是均等的即各拼块间的比邻概率是均等的。

生态意义IJI是描述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邻近IJI值一般较高。

蔓延度指数CONTAG单位百分比范围0ltCONTAGlt100公式描述CONTAG等于景观中各拼块类型所占景观面积乘以各拼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拼块类型之和除以2倍的拼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值较小时表明景观中存在许多小拼块趋于100时表明景观中有连通度极高的优势拼块类型存在。

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指标描述的是景观里不同拼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拼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。

而且研究发现蔓延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。

景观指数英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位最近整理的Fragstats3.3软件Grid格式下可以计算的景观指数希望大家共同学习探讨注每个景观指数包含的信息依次为英文缩写——英文全称——指标名称——应用尺度——单位一、面积指标1.Area/Perimeter①AREAAREA-CSD、AREA-CPS/AREA-LSD、AREA-LPS——PatchArea——斑块面积类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比——斑块——haha、≥02.Isolation/Proximity①LSIM——LandscapeSimilarityIndex——斑块相似系数——斑块——3.Area/Density/Edge①CA——TotalClassArea——斑块类型面积——类型——ha0②PLANDLAND——PercentageofLandscape——斑块所占景观面积比例——类型——0100③TA——TotalLandscapeArea——景观面积——景观——ha0④LPI——LargestPatchIndex——最大斑块指数——类型/景观——二、密度大小及差异1.Area/Density/Edge①NP——NumberofPatches——斑块数量——类型/景观——n≥1②PD——PatchDensity——斑块密度——类型/景观——n/100ha③AREAAREA-MN、AREA-AM、AREA-MD、AREA-RA、AREA-SD、AREA-CVMPS、PSSD、PSCV——PatchAreaPatchAreaMean/MeanPatchSize、PatchAreaStandardDeviation/PatchSizeStandardDeviation、PatchAreaCoefficientofVariation/PatchSizeCoefficientofVariation——斑块面积平均斑块面积、面积加权平均斑块面积、斑块面积中值、斑块面积范围、斑块面积标准差、斑块面积变异系数平均斑块面积、斑块面积标准差、斑块面积变异系数——类型/景观——haha④GYRA同上——RadiusofGyration——回旋半径——类型/景观——m三、边缘指标1.Area/Perimeter①PERIMCSD、CPS/LSD、LPS——PatchPerimeter——斑块周长类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比——斑块——m≥0②GYRA同上——RadiusofGyration——回旋半径——斑块——m2.Contrast①EDCON同上——EdgeContrastIndex——边缘对比度——斑块——3.Area/Density/Edge①TE——TotalEdge——总边界长度——类型/景观——m②ED——EdgeDensity——边缘密度——类型/景观——m/ha4.Contrast①CWED——Contrast-WeightedEdgeDensity——对比度加权边缘密度——类型/景观——m/ha②TECI——TotalEdgeContrastIndex——总边缘对比度——类型/景观——③ECIMN、AM、MD、RA、SD、CVMECI、AWMECI——EdgeContrastIndexMeanEdgeContrastIndex、Area-WeightedMeanContrastIndex——边缘对比度平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度——类型/景观——四、形状指标1.Shape①PARACSD、CPS/LSD、LPS——PerimeterAreaRatio——周长面积比类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比——斑块——无②SHAPE同上——ShapeIndex——形状指标——斑块——无③FRACT同上——FractalDimensionIndex——分维数——斑块——无12④CRICLE同上——RelatedCircumscribingCircle——近圆形形状指数——斑块——无⑤CONTIG同上——ContiguityIndex——邻近指数——斑块——无2.Area/Density/Edge①LSI——LandscapeShapeIndex——景观形状指数——类型/景观——无②NLSI——NormalizeLSI——归一化景观形状指数——类型——无3.Shape①PAFRAC——PerimeterAreaFractalDImension——周长面积分维——类型/景观——无②PARAMN、AM、MD、RA、SD、CV——PerimeterAreaRatio——周长面积比平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数——类型/景观——无③SHAPE同上MSI、AWMSI——ShapeIndexMeanShapeIndex、Area-WeightedMeanShapeIndex——形状指数平均形状、面积加权的平均形状指标——类型/景观——无④FRAC同上MPFD、AWMPFD——FractalDimensionIndexMeanPatchFractalDimension、Area-WeightedPatchFractalDimension——分维数平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数——类型/景观——无12⑤CRICLE同上——RelatedCircumscribingCircle——近圆形状指数——类型/景观——无⑥DLFD——DoubleLogFractalDimension——双对数分维数——类型/景观——无五、核心面积指标1.CoreArea①CoreCSD、CPS/LSD、LPS——CoreArea——核心斑块面积类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比——斑块——ha②NCORE同上——NumberofCoreArea——核心斑块数量——斑块——n≥1③CAI同上——CoreAreaIndex——核心斑块面积比指标——斑块——2.CoreArea①TCA——TotalCoreArea——核心斑块总面积——类型/景观——ha②CPLANDCLAND——CoreAreaPercentageofLandscape——核心斑块占景观面积比——类型——③NDCA——NumberofDisjunctCoreArea——独立核心斑块数量——类型/景观——n④DCAD——DisjunctCoreAreaDensity——独立核心斑块密度——类型/景观——n/100ha⑤COREMN、AM、MD、RA、SD、CVMCA1、CASD1、CACV1——CoreAreaMeanCoreArea、CoreAreaStandardDeviation、CoreAreaCoefficientofVariation——核心斑块面积平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数平均核心斑块面积、核心斑块面积方差、核心斑块面积变异系数——类型/景观——hahaha⑥DCA同上MCA2、CASD2、CACV2——DisjunctCoreArea——独立核心斑块面积平均独立核心斑块面积、独立核心斑块面积方差、独立核心面积变异系数——类型/景观——hahaha⑦CAI同上MCAI——CoreAreaIndexMeanCoreAreaIndex——核心斑块面积比指标平均核心斑块指标——类型/景观——六、邻近度指标1.Isolation/Proximity①PROXIMCSD、CPS/LSD、LPS——ProximityIndex——邻近指数类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比——斑块——无②SIMI同上——SimilarityIndex——相似度——斑块——无③ENN同上——EuclideanNearestNeighborIndex——欧氏邻近距离——斑块——m2.Isolation/Proximity①PROXIMMN、AM、MD、RA、SD、CVMPI——ProximityIndexMeanProximityIndex——邻近指数平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、变异系数平均邻近指数——类型/景观——≥0②SIMI同上——SimilarityIndex——相似度——类型/景观——无③ENN同上MNN、NNSD、NNCV——EuclideanNearestNeighborIndexMeanEuclideanNearest-NeighborIndex、EuclideanNearest-NeighborIndexStandard.