GIS應用技巧之景觀格局指數

2021-10-21 18:15:56 字數 2347 閱讀 9572

景觀格局指數,到底是個什麼東西?怎麼才能求取這個***,可能有人會想到fragstast軟體,奈何純english,不太明白如何操作,除了問題也不知道怎麼解決。先給大家介紹一下景觀格局指數理論,請大家拿好筆記記好,下一次會將各類指數求解奉上。

景觀格局的型別

景觀要素在空間上的分布是有規律的,形成各種各樣的排列形式,稱為景觀要素構型(configuration),從景觀要素的空間分布關係上講,最為明顯的構型有五種,分別為均勻型分布格局、團聚式分布格局、線狀分布格局、平行分布格局和特定組合或空間連線。

(1)均勻型分布格局,是指某一特定型別的景觀要素之間的距離相對一致。如中國北方農村,由於人均占有土地相對平均,形成的村落格局多是均勻地分布於農田間,各村距離基本相等,是人為干擾活動所形成的斑塊之中最為典型的均勻型分布格局。

(2)團聚式分布格局,是指同一型別的斑塊聚集在一起,形成大面積分布。如許多**帶農業地區,農田多聚集在村莊附近或道路一側;在丘陵地區,農田往往成片分布,村莊集聚在較大的山谷內。

(3)線狀分布格局,是指同一型別的斑塊呈線形分布。如房屋沿公路零散分布或耕地沿河流分布的狀況。

(4)平行分布格局,是指同型別的斑塊平行分布。如侵蝕活躍地區的平行河流廊道,以及山地景觀中沿山脊分布的森林帶。

(5)特定組合或空間連線,是一種特殊的分布型別,同的景觀要素之間。比較常見的是城鎮對交通的需求,出現城鎮總是與道路相連線,呈正相關空間連線。另一種是負相關連線,如平原的稻田地區很少有大面積的林地出現,林地分布的山坡上也不會出現水田。

景觀格局指數型別

景觀破碎度

破碎度表徵景觀被分割的破碎程度,反映景觀空間結構的複雜性,在一定程度上反映了人類對景觀的干擾程度。它是由於自然或人為干擾所導致的景觀由單

一、均質和連續的整體趨向於複雜、異質和不連續的斑塊鑲嵌體的過程,景觀破碎化是生物多樣性喪失的重要原因之一,它與自然資源保護密切相關。公式如下:

ci = ni / ai

式中ci為景觀i的破碎度,ni為景觀i的斑塊數,ai 為景觀i的總面積。

景觀分離度

指某一景觀型別中不同斑塊數個體分布的分離度。

vi = dij / aij

式中vi為景觀型別i的分離度,dij為景觀型別i的距離指數,aij為景觀型別i的面積指數。

干擾強度和自然度

干擾強度表示人類的干擾作用,干擾強度越小,越利於生物的生存,因此,其針對受體的生態意義越大。

wi = li / si;ni = 1 / wi

wi表示受干擾強度,li是指i類生態系統內廊道(公路、鐵路、堤壩、溝渠)的總長度,si是指i類生態系統的總面積,ni是i類生態系統型別的自然度。

景觀多樣性指數

多樣性指數是指景觀元素或生態系統在結構、功能以及隨時間變化方面的多樣性,它反映了綠地景觀型別的豐富度和複雜度。計算公式如下:

式中,h 為多樣性指數;pi 是景觀型別 i 所佔面積的比例;m 為景觀型別數目。h 值越大,表示景觀多樣性越大。

優勢度d 為景觀的優勢度,它與多樣性指數成反比,對於景觀型別數目相同的不同景觀,多樣性指數越大,其優勢度越小。

均勻度e=(h/hmax)×100%

均勻度和優勢度一樣,也是描述景觀由少數幾個主要景觀型別控制的程度。這兩個指數可以彼此驗證。

分維數d=2ln(p/4)/ln(a)        d=1/2ln(p/4)/ln(a) (分維倒數)

式中,d表示分維數;p為斑塊周長;a為斑塊面積。d 值越大,表明斑塊形狀越複雜,d 值的理論範圍為 1.0~2.0,1.0 代表形狀最簡單的正方形斑塊,2.0 表示等面積下周邊最複雜的斑塊。

聚集度指數

rc=1-c/cmax

式中,rc 是相對聚集度指數,取值範圍為 0~1 之間;c 為複雜性指數,cmax 是 c 的最大可能取值,c 和 cmax 的計算公式為:

其中,p(i,j) 是生態系統 i 與生態系統 j 相鄰的概率,m 是景觀中生態系統型別總數。在實際計算中,p(i,j) 可由下式估計:p(i,j)=e(i,j)/nb,式中 e(i,j) 是相鄰生態系統 i 與 j 之間的共同邊界長度,nb 是景觀中不同生態系統間邊界的總長度。rc 的取值越大,則代表景觀由少數團聚的大斑塊組成,rc 值小,則代表景觀由許多小斑塊組成。

計算某地區現狀的景觀指數可以幫助理解和評價該地區的景觀現狀和土地利用格局,對不同時段的景觀指數的計算還可以了解分析出該地區的景觀格局變化和土地利用演變的趨勢,分析發生這些變化的驅動因子和發展趨勢,為後面的規劃提供參考。總之,對景觀格局的分析有助於增加對規劃區景觀的理解程度,然後可以通過組合或引入新的景觀要素來調整或構建新的景觀結構,以增加景觀異質性和穩定性,這就是景觀規劃與設計的重要內容。

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