FRAGSTATS提供的景观指标
英文缩写 指标名称 应用尺度 英文全称 单位
面
积指标 AREA 斑块面积 斑块 Area ha
LSIM 斑块相似系数 斑块 Landscape similarity index %
CA 斑块类型面积 类型 Class area ha
%LAND 斑块所占景观面积比例 类型 Percent of landscape %
TA 景观面积 类型/景观 Total landscape area ha
LPI 最大斑块占景观面积比例 类型/景观 Largest patch index %
密度大小及差异 NP 斑块数量 类型/景观 Number of patches #
PD 斑块密度 类型/景观 Patch density #/100ha
MPS 斑块平均大小 类型/景观 Mean patch size ha
PSSD 斑块面积方差 类型/景观 Patch size standard deviation ha
PSCV 斑块面积均方差 类型/景观 Patch size coefficient of variation %
边缘指标 PERIM 斑块周长 斑块 Perimeter m
EDCON 边缘对比度 斑块 Edge contrast index %
TE 总边缘长度 类型/景观 Total edge m
ED 边缘密度 类型/景观 Edge density m/ha
CWED 对比度加权边缘密度 类型/景观 Contrast-weighted edge density m/ha
TECI 总边缘对比度 类型/景观 Total edge contrast index %
MECI 平均边缘对比度 类型/景观 Mean edge contrast index %
AWMECI 面积加权平均边缘对比度 类型/景观 Area-weighted mean edge contrast index %
Fragstats使用方法及景观指数生态学含义
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 Fragstats 使用方法及景观指数生态学含义
Fragstats 33软件的安装
如果你装了arcgis软件，那么Fragstats 可以直接使用。下载下来的文件解压缩后，双击便可以使用，注意，要保证你的ArcGIS是运行的状态。
环境变量的设置
打开软件后，看你的是“ARCGRID disabled”还是“ARCGRID enabled”，如果是后则，可以直接使用，如果是前者，学要设置环境变量。步骤：
我的电脑->属性->高级->环境变量，在系统变量那里，新建，变量名为path，变量值为X:ESRIAV_GIS30ARCVIEWBIN32，X为Arcview安装所在的盘符。
或者是C:Program FilesArcGISBin，C为Arcview安装所在的盘符，一般默认安装在C盘上。这样你的软件就能用了。
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grid：feature to raster
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： ert to Grid来生成。加载空间分析模块的方法：File->Extensions，选择Spatial Analyst，ok。
属性文件的制定
新建txt文件，格式如下：
ClassID , ClassName , Status , isBackground
1 , shrubs , true , false
2 , conifers , true , false
景观指数定义：
指高度浓缩景观格局信息，反映其结构组成和空间配置某些方面特征的简单定量指标；适合定量表达景观格局和生态过程之间关联的空间分析方法。
景观指数公式及其生态意义；
斑块类型面积（CA），单位：ha，范围：CA>0
（2-1）
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斑块作为聚居地（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，一个斑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，我们往往需要了解斑块的面积大小，如所需要的斑块最小面 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：TA>0
（2-2）
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。
斑块所占景观面积的比例（%LAND），单位：百分比，范围：0<%LAND<=100
（2-3）
公式描述：%LAND等于某一斑块类型的总面积占整个景观面积的百分比。其值趋于0时，说明景观中此斑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斑块组成。
生 态意义：%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斑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。
斑块个数（NP），单位：无，范围：NP>=1
NP = n （2-4）
公式描述：NP在类型级别上等于景观中某一斑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。
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，如某类斑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。
最大斑块所占景观面积的比例（LPI），单位：百分比，范围：0 （2-5） 公式描述：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。 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。 斑块平均大小（MPS），单位：ha，范围：MPS>0 （2-6） 公式描述：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。 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斑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，同样在斑块级别 上，一个具有较小MPS值的斑块类型比一个具有较大MPS值的斑块类型更破碎。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），单位：无，范围：AWMSI>=1 （2-7） 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。 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。如斑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；对于自然斑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。 面积加权的平均斑块分形指数（AWMPFD），单位：无，范围：1<=AWMPFD<=2 （2-8） 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。 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，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：MNN>0 （2-9） 公式描述：MNN在斑块级别上等于从斑块ij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。 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。 平均邻近指数（MPI），单位：无，范围：MPI>=0 （2-10） 公式描述：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。 生态意义：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，表明同类型斑块间离散程度高或景观破碎程度高；MPI值大，表明同类型斑块间邻近度高，景观连接性好。研究证明MPI对斑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。 景观丰度（PR），单位：无，范围：PR>=1 （2-11） 公式描述：PR等于景观中所有斑块类型的总数。 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：SHDI>=0 （2-12） 公式描述：SHDI在景观级别上等于各斑块类型的面积比乘以其值的自然对数之后的和的负值。SHDI=0表明整个景观仅由一个斑块组成；SHDI增大，说明斑块类型增加或各斑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，特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感，即强调 稀有斑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：0<=SHEI<=1 （2-13） 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（各斑块类型均等分布）。SHEI=0表明景观仅由一种斑块组成，无多样性；SHEI=1表明各斑块类型均匀分布，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evenness=1-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 少数几种优势斑块类型所支配；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斑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：0 （2-14） 公式描述：IJI在斑块类型级别上 等于与某斑块类型i相邻的各斑块类型的邻接边长除以斑块i的总边长再乘以该值的自然对数之后的和的负值，除以斑块类型数减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斑块类型间的总体散布与并列状况。IJI取值小时表明斑块类型i仅与少数几种其它类型相邻 接；IJI=100表明各斑块间比邻的边长是均等的，即各斑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：0 （2-15） 公式描述：CONTAG等 于景观中各斑块类型所占景观面积乘以各斑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斑块类型之和，除以2倍 的斑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斑块；趋于100时表明景观中有连通度极 高的优势斑块类型存在。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斑块 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斑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。
FRAGSTATS 提供的景观指标
英文缩写 指标名称 应用尺度 英文全称 单位
AREA 斑块面积 斑块 Area ha 面 LSIM 斑块相似系数 斑块 Landscape similarity index %
CA 斑块类型面积 类型 Class area ha
%LAND 斑块所占景观面积比例 类型 Percent of landscape %
积指 TA 景观面积 类型 /景观 Total landscape area ha
标 LPI 最大斑块占景观面积比
类型 /景观 Largest patch index % 例
密 NP 斑块数量 类型 /景观 Number of patches # 度 PD 斑块密度 类型 /景观 Patch density #/100ha 大 MPS 斑块平均大小 类型 /景观 Mean patch size ha 小 PSSD 斑块面积方差 类型 /景观 Patch size standard deviation ha
及 差 PSCV 斑块面积均方差 类型 /景观 Patch size coefficient of variation %
异
PERIM
EDCON
TE 边
缘 ED
指 CWED
标 TECI
MECI
AWMECI
SHAPE
FRACT LSI
形 MSI
状
指 AWMSI
标 DLFD
MPFD
AWMPFD
核 CORE
心 NCORE
面 CAI
积 C%LAND
指 TCA
标 NCA
斑块周长 斑块 Perimeter m
边缘对比度 斑块 Edge contrast index %
总边缘长度 类型 /景观 Total edge m
边缘密度 类型 /景观 Edge density m/ha
对比度加权边缘密度 类型 /景观 Contrast-weighted edge density m/ha
