Fragstats 4 软件进行景观分析教程
0.前言
地学相关领域常会用到对土地利用图的景观分析,使用Fragstats 4的较为普遍,在此分享一点个人使用经验,不足之处还望指出。原创文章望大家多多支持,转载注明出处。
1.软件界面介绍
fragstats4.2界面可分为4部分:工具栏、参数设定区、景观指数选择区和运行状态栏。
(1)工具栏:创建或打开景观分析任务(因为景观指数很多,但常用的指数较为固定,每次设置较为复杂,配置好的参数和景观指数往往可以多次使用)、保存、运行;
(2)参数设置区、景观指数选择区后面教程中介绍;
(3)运行状态栏:便于查看运行状态以及可能出现的问题。
2.案例分析
这里就以一个实例进行景观分析。
2.1添加图层
New一个任务工程,Add Layer 添加待分析图层。图层格式有一定要求,一般选择GDAL Geo TIFF也就是tif格式。(如果用aecgis导出选择TIFF格式即可)
2.2景观分析参数选取
这一部分主要根据需要勾选景观分析指标,后面我会附上详细对照表。
由于个人需求不同,这里就不做详细介绍。景观指数主要分为三个层面,斑块、类别和景观等级。
这里我选取Patch:—— Area-Edge ——AREA、CSD
——Core area ——CORE、NCORE
Class:——Area-Edge ——CA/TA
——Core area ——TCA、CORE_MN
Landscape:——Core area ——TCA
2.3 参数设定
大多数运行岀错主要在这步的设置上。
(1)首先斑块、类型和景观三个层面添加了分析参数就勾选,一般都勾选。8近邻相比4近邻更为平滑,但计算也相对较慢。
(2)同时还有4个表格文件输入位置。
四个文件分别是Class descriptors、Edge depth、Edge contrast和Similarity。前两个必选,后两个根据分析内容选填。
①Class descriptors文件(.fcd)
②Edge depth文件(.fsq)
另外两个文件还不甚了解。。。
很多人可能没有这个文件我上传我的配置文件供大家参考使用。
######################################################
链接:百度网盘 请输入提取码
提取码:fhyt
######################################################
2.4运行
点击运行即可获得景观分析结果。
3.补充(景观分析指数对照表)
1、面积——边缘指标(Area and Edge metrics ):
Number |
中文名称 |
Metric (acronym) |
Patch Metrics |
||
P1 |
斑块面积 |
Patch Area (AREA) |
P2 |
斑块周长 |
Patch Perimeter (PERIM) |
P3 |
回转半径 |
Radius of Gyration (GYRATE) |
Class Metrics |
||
C1 |
斑块类型面积 |
Total (Class) Area (CA) |
C2 |
斑块所占景观面积比例 |
Percentage of Landscape (PLAND) |
C3 |
最大斑块占景观面积比例 |
Largest Patch Index (LPI) |
C4 |
总边缘长度 |
Total Edge (TE) |
C5 |
边缘密度 |
Edge Density (ED) |
C6-C11 |
斑块面积分布 |
Patch Area Distribution (AREA_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C12-C17 |
回转半径分布 |
Radius of Gyration Distribution (GYRATE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
Landscape Metrics |
||
L1 |
景观面积 |
Total Area (TA) |
L2 |
最大斑块占景观面积比例 |
Largest Patch Index (LPI) |
L3 |
总边缘长度 |
Total Edge (TE) |
L4 |
边缘密度 |
Edge Density (ED) |
L5-L10 |
斑块面积分布 |
Patch Area Distribution (AREA_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L11-L16 |
回转半径分布 |
Radius of Gyration Distribution (GYRATE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
2、形状指标(Shape metrics):
Number |
中文名称 |
Metric (acronym) |
Patch Metrics |
||
P1 |
周长-面积比 |
Perimeter-Area Ratio (PARA) |
P2 |
形状指数 |
Shape Index (SHAPE) |
P3 |
分形维数 |
Fractal Dimension Index (FRAC) |
P4 |
近圆形形状指数 |
Related Circumscribing Circle (CIRCLE) |
P5 |
邻近指数 |
Contiguity Index (CONTIG) |
Class Metrics |
||
C1 |
周长面积分维 |
Perimeter-Area Fractal Dimension (PAFRAC) |
C2-C7 |
周长面积比分布 |
Perimeter-Area Ratio Distribution (PARA_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C8-C13 |
形状指数分布 |
Shape Index Distribution (SHAPE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C14-C19 |
分形维数分布 |
Fractal Index Distribution (FRAC_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C20-C25 |
线性指数分布 |
Linearity Index Distribution (LINEAR_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C26-C31 |
限定框分布 |
Related Circumscribing Square Distribution (SQUARE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C32-C37 |
邻近指数分布 |
Contiguity Index Distribution (CONTIG_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
Landscape Metrics |
||
L1 |
周长面积分维 |
Perimeter-Area Fractal Dimension (PAFRAC) |
L2-L7 |
周长面积比分布 |
Perimeter-Area Ratio Distribution (PARA_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L8-L13 |
形状指数分布 |
Shape Index Distribution (SHAPE_MN, _AM _MD, _RA, _SD, _CV) |
L14-L19 |
分形维数分布 |
Fractal Index Distribution (FRAC_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L20-L25 |
线性指数分布 |
Linearity Index Distribution (LINEAR_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L26-L31 |
限定框分布 |
Related Circumscribing Square Distribution (SQUARE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L32-L37 |
邻近指数分布 |
Contiguity Index Distribution (CONTIG_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
3、核心区指标(Core area metrics):
Code |
中文名称 |
Metric (acronym) |
Patch Metrics |
||
P1 |
核心斑块面积 |
Core Area (CORE) |
P2 |
核心斑块数量 |
Number of Core Areas (NCA) |
P3 |
核心斑块面积比指标 |
Core Area Index (CAI) |
Class Metrics |
||
C1 |
核心斑块总面积 |
Total Core Area (TCA) |
C2 |
核心斑块占景观面积比 |
Core Area Percentage of Landscape (CPLAND) |
C3 |
离散核心斑块数量 |
Number of Disjunct Core Areas (NDCA) |
C4 |
离散核心斑块密度 |
Disjunct Core Area Density (DCAD) |
C5-C10 |
核心斑块分布 |
Core Area Distribution (CORE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C11-C16 |
离散核心斑块分布 |
Disjunct Core Area Distribution (DCORE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C17-C22 |
核心斑块面积比分布 |
Core Area Index Distribution (CAI_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
Landscape Metrics |
||
L1 |
核心斑块总面积 |
Total Core Area (TCA) |
L2 |
离散核心斑块数量 |
Number of Disjunct Core Areas (NDCA) |
L3 |
离散核心斑块密度 |
Disjunct Core Area Density (DCAD) |
L4-L9 |
核心斑块分布 |
Core Area Distribution (CORE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L10-L15 |
离散核心斑块分布 |
Disjunct Core Area Distribution (DCORE_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L16-L21 |
核心斑块面积比分布 |
Core Area Index Distribution (CAI_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
4、对比指标(Contrast metrics):
Code |
中文名称 |
Metric (acronym) |
Patch Metrics |
||
P1 |
边缘对比度 |
Edge Contrast Index (ECON) |
Class Metrics |
||
C1 |
对比度加权边缘密度 |
Contrast-Weighted Edge Density (CWED) |
C2 |
总边缘对比度 |
Total Edge Contrast Index (TECI) |
C3-C8 |
边缘对比度分布 |
Edge Contrast Index Distribution (ECON_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
Landscape Metrics |
||
L1 |
对比度加权边缘密度 |
Contrast-Weighted Edge Density (CWED) |
L2 |
总边缘对比度 |
Total Edge Contrast Index (TECI) |
L3-L8 |
边缘对比度分布 |
Edge Contrast Index Distribution (ECON_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
5、聚散性指标(Aggregation metrics ):包括Dispersion/Interspersion、Subdivision 和Isolation
Code |
中文名称 |
Metric (acronym) |
Patch Metrics |
||
P1 |
欧式最邻近距离 |
Euclidean Nearest Neighbor Distance (ENN) |
P2 |
邻近指数 |
Proximity Index (PROX) |
P3 |
相似度指数 |
Similarity Index (SIMI) |
Class Metrics |
||
C1 |
散布与并列指数 |
Interspersion & Juxtaposition Index (IJI) |
C2 |
相似临近百分比 |
Percentage of Like Adjacencies (PLADJ) |
C3 |
聚集指数 |
Aggregation Index (AI) |
C4 |
聚类指数 |
Clumpiness Index (CLUMPY) |
C5 |
景观形状指数 |
Landscape Shape Index (LSI) |
C6 |
归一化景观形状指数 |
Normalized Landscape Shape Index (nLSI) |
C7 |
整体性(斑块凝聚度)指数 |
Patch Cohesion Index (COHESION) |
C8 |
斑块数量 |
Number of Patches (NP) |
C9 |
斑块密度 |
Patch Density (PD) |
C10 |
景观分割指数 |
Landscape Division Index (DIVISION) |
C11 |
分离度指数 |
Splitting Index (SPLIT) |
C12 |
有效网格(粒度)面积 |
Effective Mesh Size (MESH) |
C13-18 |
欧式最邻近距离分布 |
Euclidean Nearest Neighbor Distance Distribution (ENN_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C19-24 |
邻近指数分布 |
Proximity Index Distribution (PROX_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C25-30 |
相似度指数分布 |
Similarity Index Distribution (SIMI_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
C31 |
连接度 |
Connectance (CONNECT) |
Landscape Metrics |
||
L1 |
蔓延度 |
Contagion (CONTAG) |
L2 |
散布与并列指数 |
Interspersion & Juxtaposition Index (IJI) |
L3 |
相似临近百分比 |
Percentage of Like Adjacencies (PLADJ) |
L4 |
聚集指数 |
Aggregation Index (AI) |
L5 |
景观形状指数 |
Landscape Shape Index (LSI) |
L6 |
整体性(斑块凝聚度)指数 |
Patch Cohesion Index (COHESION) |
L7 |
斑块数量 |
Number of Patches (NP) |
L8 |
斑块密度 |
Patch Density (PD) |
L9 |
景观分割指数 |
Landscape Division Index (DIVISION) |
L10 |
分离度指数 |
Splitting Index (SPLIT) |
L11 |
有效网格(粒度)面积 |
Effective Mesh Size (MESH) |
L12-17 |
欧式最邻近距离分布 |
Euclidean Nearest Neighbor Distance Distribution (ENN_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L18-23 |
邻近指数分布 |
Proximity Index Distribution (PROX_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L24-29 |
相似度指数分布 |
Similarity Index Distribution (SIMI_MN, _AM, _MD, _RA, _SD, _CV) |
L30 |
连接度 |
Connectance (CONNECT) |
6、多样性指标(Diversity metrics ):仅景观层次具有该指标
Code |
中文名称 |
Metric (acronym) |
Landscape Metrics |
||
L1 |
斑块多度(景观丰度) |
Patch Richness(PR) |
L2 |
斑块多度密度 |
Patch Richness Density (PRD) |
L3 |
相对斑块多度 |
Relative Patch Richness (RPR) |
L4 |
香浓多样性 |
Shannon's Diversity Index (SHDI) |
L5 |
Simpson多样性 |
Simpson's Diversity Index (SIDI) |
L6 |
修正Simpson多样性 |
Modified Simpson's Diversity Index (MSIDI) |
L7 |
香浓均匀度 |
Shannon's Evenness Index (SHEI) |
L8 |
Simpson均匀度指数 |
Simpson's Evenness Index (SIEI) |
L9 |
修正Simpson均匀度指数 |
Modified Simpson's Evenness Index (MSIEI) |
注: MN:算术平均 AM:加权平均 MD:中值 RA:极差 SD:标准差 CV:协方差
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