部分景觀指數(shù)生態(tài)意義(共20頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 1 Area/density/edge metricsl Radius of Gyrationhijr=pij（第i類第j個(gè)斑塊）中第r個(gè)象元與該斑塊中心象元間的象元中心距離。z= pij（第i類第j個(gè)斑塊）中的象元數(shù)。描述Gyrate等同于斑塊中每一個(gè)象元與斑塊中心點(diǎn)的平均距離。單位米取值范圍Gyrate >=0，無(wú)上限當(dāng)斑塊僅有一個(gè)象元組成時(shí)，Gyrate=0并且隨著斑塊范圍的增大而無(wú)限制的增大。當(dāng)某斑塊組成整個(gè)景觀時(shí)，Gyrate達(dá)到最大。注釋Radius of Gyration測(cè)量斑塊范圍；所以斑塊大小和斑塊緊湊度影響它的取值。利用四鄰域或八鄰域規(guī)則對(duì)

2、該斑塊進(jìn)行描述對(duì)該指數(shù)將產(chǎn)生不同的結(jié)果。Percentage of Landscapepi=第i類景觀類型在整個(gè)景觀的比例。aij= pij（第i類第j個(gè)斑塊）的面積（m2）。A=總景觀面積（m2）。描述PLAND是相關(guān)斑塊類型的面積總和除以景觀總面積，再乘以100。換句話說(shuō)，PLAND是相關(guān)斑塊類型組成景觀所占百分比。值得注意的是，總面積（A）包括內(nèi)背景。單位百分?jǐn)?shù)范圍0<PLAND<=100當(dāng)相關(guān)斑塊類型變得越來(lái)越少時(shí)，PLAND接近于0。當(dāng)整個(gè)景觀僅包括單個(gè)斑塊類型時(shí)，PLAND=100。注釋景觀百分比定量化了景觀中每一斑塊類型的豐富度比例。與總類面積（CA）一樣，它測(cè)量對(duì)在

3、生態(tài)應(yīng)用中起重要作用的景觀組成。然而，由于PLAND是相對(duì)測(cè)量，所以在不同景觀總面積時(shí)，比較景觀組成的面積比例，PLAND比類面積（CA）是更適當(dāng)?shù)摹? Shape metrics 周長(zhǎng)面積比Perimeter-Area RatioPij= pij（第i類第j個(gè)斑塊）的周長(zhǎng)（m）。aij= pij（第i類第j個(gè)斑塊）的面積（m2）描述PARA是周長(zhǎng)與面積的比例。單位無(wú)取值范圍PARA>0，無(wú)上限注釋周長(zhǎng)-面積比是對(duì)形狀復(fù)雜度的簡(jiǎn)單測(cè)量，但沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化到簡(jiǎn)單的歐幾里德形狀（例如，正方形）。該指數(shù)作為形狀指數(shù)的一個(gè)問(wèn)題是它隨著斑塊大小而變。例如，保持形狀不變，增加斑塊大小，周長(zhǎng)面積比反而降低。

4、形狀指數(shù)（Shape Index）Pij=由柵格表層數(shù)目決定的斑塊ij的周長(zhǎng)。minPij=由柵格表層數(shù)目決定的斑塊ij的最小周長(zhǎng)描述SHAPE等于斑塊周長(zhǎng)（由柵格表層細(xì)胞給定）除以最小周長(zhǎng)（由柵格表層細(xì)胞給定），斑塊最小周長(zhǎng)可能是對(duì)應(yīng)斑塊面積的最大緊湊斑塊（正方柵格格式）。如果aij是斑塊ij的面積，n是最大正方形的邊長(zhǎng)，該正方形面積小于aij，m=aij-n2，斑塊ij的最小周長(zhǎng)將采用以下三種形式的一個(gè)(Milne 1991, Bogaert et al. 2000)：Min-pii=4n，當(dāng)m=0,Min-pii=4n+2，當(dāng)n2 < aij n(1+n)Min-pii=4n+4，

5、當(dāng)aij > n(1+n)。單位無(wú)取值范圍SHAPE>=1，無(wú)上限當(dāng)斑塊是最大緊湊（即正方形或近似正方形）時(shí)SHAPE=1，隨著斑塊形狀越來(lái)越不規(guī)則，SHAPE無(wú)上限增加。注釋形狀指數(shù)SHAPE通過(guò)調(diào)整到正方形或近似正方形標(biāo)準(zhǔn)形狀，解決了周長(zhǎng)面積比指數(shù)（PARA）隨斑塊大小變化的問(wèn)題。因此，SHAPE是測(cè)量整體形狀復(fù)雜度的最簡(jiǎn)單，最直接的測(cè)量。值得注意的是，最小周長(zhǎng)按描述中提到的方式計(jì)算。對(duì)于大斑塊，即aij>100像素時(shí)，最小周長(zhǎng)漸進(jìn)于面積大小為aijFRAGSTATS以前的版本就用這大板塊近似計(jì)算形狀指數(shù)。因此，結(jié)果與以前版本運(yùn)算不同，盡管僅當(dāng)包括非常小的斑塊時(shí)，差異才有

6、效。3 Core area metricsCore Area（核心面積）aijc=基于特定邊緣深度的斑塊ij的核心面積描述CORE等于斑塊內(nèi)遠(yuǎn)于特定邊緣深度距離的面積，然后除以10，000（目的是把單位轉(zhuǎn)化為公頃）。如果不存在景觀邊界，沿著景觀邊界的邊長(zhǎng)部分被看成背景，在這種情況下，邊界信息明確指定邊界邊長(zhǎng)類型。單位公頃取值范圍CORE0；無(wú)上界當(dāng)斑塊內(nèi)每一位置是在特定的邊緣深度距離之內(nèi)（從斑塊邊緣起算）時(shí)，CORE=0。隨著邊緣深度距離降低和形狀被簡(jiǎn)化，CORE接近于AREA（斑塊真實(shí)面積）。注釋核心面積表示大于特定邊緣深度距離的斑塊面積。值得注意的是，一個(gè)單獨(dú)的邊緣深度距離用于所有邊；或者

7、用戶可以特定一邊緣深度文件，該文件為每一對(duì)類型的斑塊提供一特定的距離。Average Depth Index（平均深度指數(shù)）描述ADEPTH等于MAT模板的平均值乘以象元大小后再減去象元大小。減法的目的是為了把最小值調(diào)到0（當(dāng)僅有一個(gè)象元時(shí)，MAT的平均值是1）。單位米取值范圍ADEPTH>0，無(wú)上限當(dāng)僅有一個(gè)象元寬度的線性斑塊時(shí)，ADEPTH=0。此時(shí)，斑塊內(nèi)每一象元將是邊界，因此斑塊將無(wú)深度。ADEPTH隨著斑塊面積的增大和形狀上越趨向于歐幾里德而增大。注釋Average depth index （平均深度指數(shù)）(Gustafson and Parker 1992)基于斑塊的平均坐標(biāo)

8、軸轉(zhuǎn)換。該指數(shù)是基于給定面積的線性斑塊的MAT模板比擁有同等面積的正方形斑塊更接近于邊緣（因此有更小的平均距離）。計(jì)算該指數(shù)采用絕對(duì)距離（米）而非象元數(shù)以便直接給出解釋性值。該指數(shù)表示到斑塊核心的平均深度，因此，對(duì)斑塊大小和形狀是敏感的。保持形狀不變，斑塊越大，MAT的平均深度越大。同樣，保持面積面積不變，形狀越緊湊和越接近歐幾里德型，MAT的平均深度越大。4 Isolation/proximity metricsProximity Index（相似度指數(shù)）aijs=在斑塊ij特定鄰域內(nèi)斑塊ijs的面積（m2）.hijs=斑塊jis和斑塊jis之間的距離。該距離基于斑塊邊對(duì)邊距離，象元中心到象

9、元中心的距離。描述PROX是斑塊面積之和除以斑塊與相關(guān)斑塊的核心斑塊間最近邊對(duì)邊距離的平方，相關(guān)斑塊是指邊長(zhǎng)在核心斑塊的指定距離之內(nèi)的斑塊。值得注意的是，當(dāng)搜索緩沖區(qū)超過(guò)景觀邊界時(shí)，僅計(jì)算包含在景觀內(nèi)的邊界。除此之外，邊對(duì)邊距離是象元中心到象元中心的距離。單位無(wú)取值范圍PROX 0.如果一個(gè)斑塊在給定搜索半徑內(nèi)沒(méi)有相同斑塊類型的鄰域。PROX隨著鄰域內(nèi)越來(lái)越多的同類斑塊在分布上變得越來(lái)越緊湊時(shí)變得越大。PROX的上限受搜索半徑和斑塊間的最小距離影響。注釋Gustafson and Parker (1992)發(fā)展相似度指數(shù)，并且考慮了斑塊大小和所有給定搜索半徑內(nèi)斑塊的相似度。注意到FRAGSTA

10、TS利用核心斑塊與搜索半徑內(nèi)另一板塊的距離，相似于Whitcomb et al. (1981)的獨(dú)立指數(shù)，而不是搜索半徑內(nèi)每一斑塊的最近鄰域距離（那可能是與非核心斑塊的距離）。該指數(shù)是無(wú)量綱的（即無(wú)單位），因此該指數(shù)的絕對(duì)值幾乎無(wú)解釋意義；但是它被用作比較指數(shù)。5 Contrast metrics邊長(zhǎng)對(duì)比指數(shù)Edge Contrast IndexPijk=斑塊ij連接到斑塊類的邊長(zhǎng)。dik=斑塊類i和k的邊長(zhǎng)對(duì)比權(quán)重。Pij=斑塊ij的周長(zhǎng)。描述ECON等于斑塊周長(zhǎng)部分長(zhǎng)度乘以相關(guān)的對(duì)比權(quán)重的總和除以斑塊總周長(zhǎng)，然后再乘以100以轉(zhuǎn)換到百分?jǐn)?shù)。如果景觀邊界不存在的話，沿著景觀邊界的邊長(zhǎng)部分看成

11、背景（此已被定義在邊長(zhǎng)對(duì)比權(quán)重文件中），此情況下，邊界信息明確定義邊界邊長(zhǎng)類型。單位百分?jǐn)?shù)范圍0 ECON 100如果景觀僅有一個(gè)斑塊或景觀邊界包括所有背景（即無(wú)邊界）或權(quán)重為0時(shí)，ECON=0；還有，構(gòu)成斑塊周長(zhǎng)的所有邊長(zhǎng)與之相鄰的斑塊的權(quán)重在邊長(zhǎng)對(duì)比權(quán)重文件中指定為0.當(dāng)整個(gè)斑塊周長(zhǎng)被賦予最大權(quán)重d=1.當(dāng)斑塊周長(zhǎng)的部分邊長(zhǎng)被賦予權(quán)重d< 1時(shí)，ECON<100.注釋邊長(zhǎng)對(duì)比指數(shù)基于所有邊長(zhǎng)非等價(jià)的觀念，為此定義了邊長(zhǎng)對(duì)比權(quán)重。該指數(shù)沿著斑塊周長(zhǎng)測(cè)量了對(duì)比量。對(duì)比權(quán)重邊長(zhǎng)密度Contrast-Weighted Edge Densityeik =斑塊類i和斑塊類j之間邊長(zhǎng)的總長(zhǎng)度

12、。dik=斑塊類i和k的邊長(zhǎng)對(duì)比權(quán)重。A=總景觀面積（m2）描述CWED等于斑塊與之對(duì)應(yīng)斑塊的每一邊長(zhǎng)乘以相關(guān)的對(duì)比權(quán)重的總和除以景觀總面積，然后再乘以10000以把單位轉(zhuǎn)換到公頃。如果景觀邊界不存在的話，沿著景觀邊界的邊長(zhǎng)部分看成背景（此已被定義在邊長(zhǎng)對(duì)比權(quán)重文件中），此情況下，邊界信息明確定義邊界邊長(zhǎng)類型。值得注意的是，總景觀面積包括所有存在的內(nèi)背景。單位m/ha取值范圍CWED 0,無(wú)上界當(dāng)景觀中無(wú)類間邊長(zhǎng)時(shí)，CWED=0；即當(dāng)整個(gè)景觀和景觀邊界包含對(duì)應(yīng)斑塊類型和用戶定義背景邊長(zhǎng)的權(quán)重d=0。CWED隨著景觀中類間邊長(zhǎng)數(shù)增加和/或邊長(zhǎng)權(quán)重接近于1而增大注釋對(duì)比權(quán)重邊長(zhǎng)密度（Contras

13、t-Weighted Edge Density）把邊長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)化到單位面積基準(zhǔn)，從而使得不同大小景觀方便比較。6 Contagion/interspersion metrics同類相鄰比例Percentage of Like Adjacenciesgii =基于雙數(shù)方法，斑塊類i同類相鄰的象元數(shù)。gik=基于雙數(shù)方法，斑塊類i和斑塊類k相鄰的象元數(shù)。描述PLADJ等于目標(biāo)類同類相鄰的象元數(shù)除以與目標(biāo)類相鄰的象元總數(shù)（包括目標(biāo)類本身）后再乘以100已轉(zhuǎn)化成百分?jǐn)?shù)。換句話說(shuō)，PLADJ是柵格間（包括同類斑塊間）相鄰的百分?jǐn)?shù)。所有背景邊長(zhǎng)也被包括在鄰接象元總和中（目標(biāo)類象元數(shù)包括在內(nèi)）。用雙數(shù)法記錄象元

14、鄰接數(shù)，該方法保存象元記錄順序，起碼內(nèi)鄰接是如此（即在景觀內(nèi)部的象元）。如果存在景觀邊界，景觀邊界的鄰接數(shù)僅被記錄一次，背景處的鄰接處也是如此。單位百分?jǐn)?shù)取值范圍0 PLADJ 100當(dāng)對(duì)應(yīng)斑塊類最大分散（即，每一柵格代表不同斑塊）且無(wú)同類相鄰時(shí)，PLADJ=0。此情況發(fā)生在當(dāng)類被細(xì)分到柵格層次時(shí)。值得注意的是，僅當(dāng)目標(biāo)類占整個(gè)景觀的比例（pi）0.5時(shí)，上述條件才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)Pi = 0.5時(shí),當(dāng)類分布呈完美方格時(shí)，此條件才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)Pi > 0.5時(shí),方格存在同類相鄰。PLADJ隨著同類相鄰象元數(shù)比例的增加而增加。當(dāng)景觀僅包含一個(gè)斑塊和僅同類斑塊相鄰和整個(gè)景觀邊界由同類組成時(shí)，PLAD

15、J=100.如果景觀僅有一個(gè)斑塊組成但不包含一個(gè)邊界，由于存在背景邊長(zhǎng)，PLAND將小于100。最后，如果一個(gè)類僅包含單個(gè)柵格時(shí)，PLADJ在“basename”.類文件中被定義成“N/A”。注釋同類相鄰比例利用鄰接矩陣計(jì)算，鄰接矩陣中給出了不同對(duì)斑塊類（包括同類相鄰數(shù)）的頻率。此指數(shù)測(cè)量目標(biāo)斑塊類的聚集程度。因此，該指數(shù)是對(duì)特定類聚集度的測(cè)量。如果斑塊類最大分散，不管目標(biāo)類在景觀中占多大比例，該指數(shù)總是最小的；如果斑塊類最大聚集，該指數(shù)將是最大的。然而該指數(shù)不能解釋同類相鄰比例隨機(jī)分布等于pi的情況。如果同類相鄰比例小于pi，斑塊類比期待值更分散；反之，如果同類相鄰比例大于pi，斑塊類聚集分

16、布。值得注意的是，該指數(shù)僅測(cè)量空間分布，并不能測(cè)量散布，因此，該指數(shù)能在和pi聯(lián)合解釋的情況下，測(cè)量目標(biāo)類的破碎度散布與并列指標(biāo)Interspersion and Juxtaposition Indexeik=與類型為k的斑塊相鄰的斑塊的邊長(zhǎng)（m）。m=景觀中存在的斑塊類數(shù)（包括景觀邊界處）。描述IJI等于與某斑塊類型i相鄰的各斑塊類型的鄰接邊長(zhǎng)除以拼塊i的總邊長(zhǎng)再乘以該值的自然對(duì)數(shù)之后的和的負(fù)值，除以拼塊類型數(shù)減1的自然對(duì)數(shù)，最后乘以100是為了轉(zhuǎn)化為百分比的形式。換句話說(shuō)，它是在給定斑塊類型數(shù)條件下與最大可能散布相對(duì)比的觀測(cè)性散布。注意到，IJI考慮了包括景觀邊內(nèi)的所有斑塊類，包括一直存在

17、的景觀邊界在內(nèi)。忽略所有的背景邊長(zhǎng)，如果沒(méi)有提供外邊界時(shí)，同時(shí)忽略景觀邊界，這是因?yàn)檫@些邊長(zhǎng)鄰接度信息不可靠，并且目標(biāo)類與背景的內(nèi)混合假定是非相關(guān)的。單位百分?jǐn)?shù)取值范圍0 < IJI 100當(dāng)對(duì)應(yīng)斑塊類僅鄰接到一個(gè)另一斑塊和斑塊數(shù)增加時(shí)，IJI接近0.當(dāng)對(duì)應(yīng)斑塊與其他所有斑塊都同等鄰接時(shí)（即最大散布和并列到其他斑塊）。如果斑塊類數(shù)小于3，則IJI未定義并在“basename”.class文件中記為“N/A”注釋散布與并列指標(biāo)指數(shù)基于斑塊鄰接度，而非在蔓延度指數(shù)中的柵格鄰接度。該指數(shù)并沒(méi)有似蔓延度指數(shù)那樣測(cè)量類聚集度但是獨(dú)立出來(lái)散布或斑塊內(nèi)的混合。7 Connectivity metric

18、s連接度指數(shù)Connectance IndexCijk=斑塊類i中斑塊j與斑塊k在用戶給定閾值距離內(nèi)的連接值（連接為1，不連接為0）.ni=景觀中斑塊類i的斑塊數(shù)描述連接度等于指定斑塊類中所有斑塊間的連接數(shù)（Cijk的總和。如果斑塊j與斑塊k互相不在給定距離內(nèi)Cijk=0，否則，Cijk=1），除以指定斑塊類所有斑塊所有可能的連接總數(shù)，再乘以100已轉(zhuǎn)化到百分?jǐn)?shù)。單位百分?jǐn)?shù)范圍0 CONNECT 100當(dāng)目標(biāo)類僅有一個(gè)斑塊組成或其內(nèi)無(wú)斑塊相連接（即無(wú)斑塊在用戶指定的閾值距離之內(nèi)）時(shí)，CONNECT = 0。當(dāng)目標(biāo)類的每一斑塊都互相連接時(shí)，CONNECT = 100.注釋基于指定斑塊類中所有斑塊間的連接數(shù)定義了連接度，每對(duì)斑塊要么連接，要么不在用戶指定閾值距離內(nèi)。連接度指數(shù)記錄了給定斑塊數(shù)下的最大可能連接的百分?jǐn)?shù)。值得注意的是，連接度可能基于歐幾里德距離