较全的景观指数公式Word格式文档下载.docx
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AII（100）
maxgn
gii――相应景观类型的相似邻接斑块数量
AI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
具有
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,
最大的聚合指数。
（2）总体景观指数
1香农多样性指数（SHD）
m
SHDIPiInPi
i1
Pi――景观斑块类型i所占据的比率；
香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测，该指标能反映景观异质
性，特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
另外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，其步定性的信息含量也越大，计算出的SHDI值也就越
高。
2
蔓延度（CONTAG
Pi——i类型斑块所占的面积百分比；
gik――i类型斑块和k类型斑块毗邻的
数目；
m――景观中的斑块类型总数目。
CONTAG^描述景观里斑块类型的团聚程度或延展趋势，包含了空间信息。
CONTAG^大,
表明景观中的优势斑块类型形成了良好的连接；
反之，则表明景观是具有多种要素的散布格
局，景观的破碎化程度较高。
CONTAG与边缘密度呈负相关，与优势度和多样性指数高度相
关。
3景观破碎度
破碎度表征景观被分割的破碎程度，反映景观空间结构的复杂性，在一定程度上
反映了人类对景观的干扰程度。
它是由于自然或人为干扰所导致的景观由单一、均质和连续
的整体趋向于复杂、异质和不连续的斑块镶嵌体的过程，景观破碎化是生物多样性丧失的重
要原因之一，它与自然资源保护密切相关。
公式如下：
Ci
Ai
式中Ci为景观i的破碎度，Ni为景观i的斑块数，A为景观i的总面积。
4景观分离度
指某一景观类型中不同斑块数个体分布的分离度。
面积指数。
5
干扰强度和自然度
受体的生态意义越大。
L；
Nil/Wi
Si
Wi表示受干扰强度，Li是指i类生态系统内廊道（公路、铁路、堤坝、沟渠）的总长度，Si是指i类生态系统的总面积，Ni是i类生态系统类型的自然度。
6优势度
D为景观的优势度，它与多样性指数成反比，对于景观类型数目相同的不同景观，
多样性指数越大，其优势度越小。
均匀度
E=（H/Hmax）X100%
均匀度和优势度一样，也是描述景观由少数几个主要景观类型控制的程度。
这两个
指数可以彼此验证。
7分维数
D2ln（P/4）/ln（A）
式中，D表示分维数；
P为斑块周长；
A为斑块面积。
D值越大，表明斑块形状越复杂，D值的理论范围为1.0〜2.0,1.0代表形状最简单的正方形斑块，2.0表示等
面积下周边最复杂的斑块。
二景观指数英文及简称索引
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
I.Area/Perimeter
1AREA（CSD、CPS/LSD、LPS）——PatchArea斑块面积（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）一一斑块一一ha（ha%）>
2.1solation/Proximity
1LSIMLandscapeSimilarityIndex斑块相似系数斑块%
3.Area/Density/Edge
1CATotalClassArea斑块类型面积类型ha>
0
2PLAND（%LAND）PercentageofLandscap——斑块所占景观面积比例
——类型——%[0,100]
3TATotalLandscapeArea景观面积景观ha>
4LPI――LargestPatchIndex最大斑块占景观面积比例一一类型/景观——%
二、密度大小及差异
1.Area/Density/Edge
1NPNumberofPatches—斑块数量类型/景观n>
1
2PD——PatchDensity斑块密度——类型/景观——n/100ha
3AREA（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MPS、PSSD、PSCV）——PatchArea
（Mean、StandardDeviationCoefficientofVariation）斑块大小（平均、面
积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）（斑块平均大小、斑块面积方差、斑块面积均方差）一一类型/景观一一ha（ha%,%）
4GYRA（同上）RadiusofGyration回转半径类型/景观m
三、边缘指标
1.Area/Perimeter
1PERIM（CSD、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）一一斑块一一m>
2GYRA（同上）RadiusofGyration回转半径斑块m
2.Contrast
1EDCON（同上）EdgeContrastIndex边缘对比度斑块%
3.Area/Density/Edge
1TE――TotalEdge――总边缘长度一一类型/景观一一m
2EDEdgeDensity边缘密度类型/景观m/ha
4.Contrast
1CWEDContrast-WeightedEdgeDensity对比度加权边缘密度类型/景观
m/ha
2TECITotalEdgeContrastIndex总边缘对比度类型/景观%
3ECI（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MECI、AWMECI）——EdgeContrastIndex（MeanEdge
ContrastIndex、Area-WeightedMeanContrastIndex）边缘对比度（平均、面积加权平均、
中值、变化范围、方差、均方差）（平均边缘对比度、面积加权平均边缘对比度）一一类型/
景观一一%（%，%）
四、形状指标
1.Shape
1PARA（CSD、CPS/LSD、LPS）——PerimeterAreaRatio——边缘面积比（类型水平方差、百分比/景观水平方差、百分比）一一斑块一一无
2SHAPE（同上）——ShapeIndex――形状指标一一斑块一一无
3FRACT（同上）FractalDimensionIndex分维数斑块无[1,2]
4CRICLE（同上）RelatedCircumscribingCircle相关外接圆斑块无
5CONTIG（同上）一一ContiguityIndex――聚集指数一一斑块一一无
2.Area/Density/Edge
1LSILandscapeShapeIndex景观形状指数类型/景观无
2NLSINormalizeLSI标准化景观形状指数类型无
3.Shape
1PAFRACPerimeterAreaFractalDImension边缘面积分维类型/景观无
2PARA（MN、AM、MD、RA、SD、CV）——PerimeterAreaRatio——边缘面积比（平均、
面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）一一类型/景观一一无
3SHAPE（同上）（MSI、AWMSI）ShapeIndex（MeanShapeIndex、Area-WeightedMean
ShapeIndex）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）FractalDimensionIndex（MeanPatchFractal
Dimension、Area-WeightedPatchFractalDimension）分维数（平均斑块分维数、面积加权的平均斑块分维数）一一类型/景观一一无[1,2]
5CRICLE（同上））RelatedCircumscribingCircle相关外接圆类型/景观无
6DLFDDoubleLogFractalDimension双对数分维数类型/景观无
五、核心面积指标
1.CoreArea
1Core（CSD、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）一一斑块一一ha
2NCORE（同上）NumberofCoreArea核心斑块数量斑块n>
1
3CAI（同上）一一CoreAreaIndex——核心斑块面积比指标一一斑块一一%
2.CoreArea
1TCA——TotalCoreArea――核心斑块总面积——类型/景观——ha
2CPLAND（C%LAND）CoreAreaPercentageofLandscape核心斑块占景观面积比一
—类型一一%
3NDCANumberofDisjunetCoreArea独立核心斑块数量类型/景观n
4DCADDisjunetCoreAreaDensity独立核心斑块密度类型/景观n/100ha
5CORE（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MCA1、CASD1、CACV1）——CoreArea（MeanCore
Area、CoreAreaStandardDeviation、CoreAreaCoefficientofVariation）核心斑块面积（平
均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）（平均核心斑块面积、核心斑块面积
方差、核心斑块面积均方差）类型/景观ha（ha,ha,%）
6DCA（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、独立核心面积均方差）一一类型/景观一一
ha（ha,ha,%）
7CAI（同上）（MCAI）CoreAreaIndex（MeanCoreAreaIndex）核心斑块指标（平均核
心斑块指标）一一类型/景观一一%
六、邻近度指标
1.1solation/Proximity
1PROXIM（CSD、CPS/LSD、LPS）——ProximityIndex——邻近度（类型水平方差、百分比
/景观水平方差、百分比）一一斑块一一无
2SIMI（同上）SimilarityIndex相似度斑块无
3ENN（同上）EuclideanNearestNeighborIndex欧几里得最邻近距离斑块m
1PROXIM（MN、AM、MD、RA、SD、CV）（MPI）——ProximityIndex（MeanProximityIndex）
――邻近度（平均、面积加权平均、中值、变化范围、方差、均方差）（平均邻近度指标）
――类型/景观一一%（%）>
2SIMI（同上）——SimilarityIndex——相似度一一类型/景观——无
3ENN（同上）（MNN、NNSD、NNCV）EuclideanNearestNeighborIndex（MeanEuclidean
Nearest-NeighborIndex、EuclideanNearest-NeighborIndexStandardDeviation、EuclideanNearest-NeighborIndexCoefficientofVariation）欧几里得最邻近距离（平均最近距离、最
邻近距离方差、最邻近距离标准差）类型/景观m（m,m,%）>
七、多样性
〔.Diversity
1PR――PatchRichness――斑块多度（景观丰度）一一景观一一n>
2PRD——PatchRichnessDensity——斑块多度密度——景观——n/100ha
3RPR——RelativePatchRichness——相对斑块多度——景观——%
4SHDIShannon'
sDiversityIndex香农多样性指标景观无
5SIDISimpson'
sDiversityIndexSimpson多样性指标景观无
6MSHDIModifiedSimpson'
sDiversityIndex修正Simpson多样性指标景观
无
7SHEIShannon'
sEvennessInde香农均匀度指标景观无[0,1]
8SIEISimpson'
sEvennessIndexSimpson均匀度指标景观无
9MSIEIModifiedSimpson'
sEvennessIndex修正Simpson均匀度指标景观
八、聚散性
1.Contagion/lnterspersion
1CLUMPYClumpiness丛生度类型%
2PLADJProportionofLikeAdjacency相似毗邻百分比类型/景观%
（0,100]
3AIAggregationIndex聚集度指数类型/景观%（0,100]
4IJIInterspersionJuxtapositionIndex散布于并列指数类型/景观%（0,100]
5DIVISION——LandscapeDivisionIndex——景观分割度——类型/景观——%（0,100]
6SPLIT——SplittingIndex——分离度指数——类型/景观——%（0,100]
7MESH——EffectiveMeshSize——有效粒度尺寸——景观——%（0,100]
2.Connectivity
①COHESION——PatchCohesionIndex——斑块结合度——类型/景观——%（0,100]
②CONNECT——ConnectanceIndex——连接性指数——类型/景观——%（0,100]
3.Contagion/lnterspersion
①CONTAG——ContagionIndex——蔓延度指数——景观——%（0,100]
以上仅为参考，具体仍需查阅专业文献）
三各种景观指数的生态学含义
1.拼块类型面积（CA），单位：
ha,范围：
CA>
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。
2.景观面积（TA），单位：
ha，范围：
TA>
TA等于一个景观的总面积，除以10000后转化为公顷（ha）。
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。
3.拼块所占景观面积的比例（％LAND），单位：
百分比，范围：
0<
%LAND<
100
%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。
%LAND度量的是景观的组分，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。
4.斑块个数（NP），单位：
无，范围：
NP>
NP在类型级别上等于景观中某一拼块类型的斑块总个数；
在景观级别上等于景观中所有的斑块总数。
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。
5.最大斑块所占景观面积的比例（LPI），单位：
LPI<
LPI等于某一斑块类型中的最大斑块占据整个景观面积的比例。
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。
6.斑块平均大小（MPS），单位：
MPS>
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除以各个类型的斑块总数。
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。
7•面积加权的平均形状因子（AWMSI）,单位：
AWMSI>
1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。
公式表明
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（采用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。
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，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。
8•面积加权的平均斑块分形指数（AWMPFD）,单位：
1<
AWMPFD<
2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斑块和景观的空间形状复杂性。
AWMPFD=1代表形状最简单的正方形或圆形，AWMPFD=2代
表周长最复杂的斑块类型，通常其值的可能上限为1.5。
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，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。
9.平均最近距离（MNN）,单位：
m,范围：
MNN>
MNN在斑块级别上等于从斑块ijs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
具有最近距离的斑块总数。
MNN度量景观的空间格局。
一般来说MNN值大，反映出同类型斑块间相隔距
离远，分布较离散；
反之，说明同类型斑块间相距近，呈团聚分布。
另外，斑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在斑块类型较少时应慎用。
10.平均邻近指数（MPI）,单位：
MPI>
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在景观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。
MPI能够度量同类型斑块间的邻近程度以及景观的破碎度，如MPI值小
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