实验一 arcgis classfication 景观斑块类型的数据采集处理

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1、实验一 景观斑块类型的数据采集处理 一 实验目的： 景观生态学作为地理学和生态学的交叉学科，具有独特的生命力和高度的综合性。与自 然保护、规划、景观设计、野生生物学、土地评价、地理学、环境科学、林学、农学等学科 密切相关，尤其是目前的环境问题和社会问题与景观生态息息相关，有着广阔的前景。每个 人都处于景观中，其质量好坏息息相关。同学们通过本次实践学习可以利用景观生态学原理 分析一区域的景观类型和斑块特征。 二 实验基本原理： 斑块类型面积（CA）, 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

2、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（Habitati on）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）,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

3、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）,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

4、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 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

5、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：00。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

6、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。 三 实验方法 1 通过利用遥感数据进行分类，获得某区域景观斑块类型数据 2利用地理信息系统ARC/INFO软件的相关功能处理分类影像，栅格数据转换矢量 3 景观斑块的数据计算处理方法 Reclassify a raster image Learn about landscape metrics Learn how to conduct basic analysis of landscape indexes in Fragstats 四 实验结果与分析 分析实验研究区1991和1999两期的景观类型并计算斑块基本特征（斑块面积、斑块周 长、斑块个数、形状指数 ）等 '2 vkA