生态学实验-景观生态分析.ppt

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1、实验二十三实验二十三景观生态分析景观生态分析鲁东大学地理与规划学院鲁东大学地理与规划学院 常学礼制作常学礼制作景观生态分析景观生态分析实验内容实验内容二、实验条件二、实验条件*三、实验要求三、实验要求*四、实验过程演示四、实验过程演示*一、实验目的一、实验目的*1.掌握基于遥感影像（掌握基于遥感影像（landsat数据）数据）景观组成要素基底、斑块和廊道的解景观组成要素基底、斑块和廊道的解译和识别；译和识别；2.掌握数字化空间矢量数据的拓扑和属掌握数字化空间矢量数据的拓扑和属性引导；性引导；3.掌握在掌握在ArcView环境中矢量数据向栅环境中矢量数据向栅格数据的转换；格数据的转换；4.掌握掌

2、握Fragstats的安装及使用和主要的安装及使用和主要景观结构的数量化指数的计算。景观结构的数量化指数的计算。一、实验目的一、实验目的返回返回景观生态分析景观生态分析1.每二人（最多不得超过每二人（最多不得超过3人）一台安装有人）一台安装有Arcview 或或ArcMap的计算机一台，的计算机一台，Fragstats3.3安装软件一套；安装软件一套；2.具有标准配准（几何投影）的全波段具有标准配准（几何投影）的全波段landsat（17波段）数据（地区不限，但景观类波段）数据（地区不限，但景观类型不宜太复杂，森林草原交错区最好），型不宜太复杂，森林草原交错区最好），时像最好为生长季节（时像最

3、好为生长季节（68月）。月）。二、实验条件二、实验条件返回返回景观生态分析景观生态分析1.每个小组提交一份最终计算的景观结每个小组提交一份最终计算的景观结构数量化指数的实习报告；构数量化指数的实习报告；2.鼓励学生用自己收集的数据独立计算鼓励学生用自己收集的数据独立计算并独立完成报告；并独立完成报告；3.矢量数据向栅格数据的转换要分别用矢量数据向栅格数据的转换要分别用30m和和3m的尺度进行；的尺度进行；三、实验要求三、实验要求景观生态分析景观生态分析4.4.景观指数选择必须包括斑块、斑块类型和景观三景观指数选择必须包括斑块、斑块类型和景观三景观指数选择必须包括斑块、斑块类型和景观三景观指数选

4、择必须包括斑块、斑块类型和景观三个尺度，而且面积、周长和形状指数是必选计算个尺度，而且面积、周长和形状指数是必选计算个尺度，而且面积、周长和形状指数是必选计算个尺度，而且面积、周长和形状指数是必选计算内容；内容；内容；内容；5.5.其他指数要选择其他指数要选择其他指数要选择其他指数要选择3 3个以上，如：多样性个以上，如：多样性个以上，如：多样性个以上，如：多样性diversitydiversity，均匀度，均匀度，均匀度，均匀度evennessevenness，聚集度，聚集度，聚集度，聚集度contagioncontagion，景观，景观，景观，景观比例比例比例比例percentage of

5、 landscapepercentage of landscape，最大斑块指标，最大斑块指标，最大斑块指标，最大斑块指标largest patch index,largest patch index,等；等；等；等；6.6.以斑块类型为标准，绘制斑块面积与形状指数关以斑块类型为标准，绘制斑块面积与形状指数关以斑块类型为标准，绘制斑块面积与形状指数关以斑块类型为标准，绘制斑块面积与形状指数关联分析图，为景观生态学研究做入门训练。联分析图，为景观生态学研究做入门训练。联分析图，为景观生态学研究做入门训练。联分析图，为景观生态学研究做入门训练。返回返回四、实验过程演示四、实验过程演示景观生态分析景

6、观生态分析1.影像解译影像解译*2.矢量数据拓扑矢量数据拓扑*3.属性引导（或编辑）属性引导（或编辑）*4.矢量数据转换栅格数据矢量数据转换栅格数据*5.Fragstats的计算的计算*6.不同转换尺度对结果的影响比较不同转换尺度对结果的影响比较*四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回调入影像调入影像斑块解译演示斑块解译演示景观解译演示景观解译演示1.影像解译影像解译注意事项注意事项四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回四、实验过程演示（动画）四、实验过程演示（动画）返回返回四、实验过程演示（动画）四、实验过程演示（动画）返回返回四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回影像解译注意事项：影

7、像解译注意事项：1.每一个解译斑块必须闭合，每一个解译斑块必须闭合，相交线段不宜太长，避免与其他相邻相交线段不宜太长，避免与其他相邻的属性发生连接，产生噪音；的属性发生连接，产生噪音；2.每个斑块解译完成后要同时每个斑块解译完成后要同时添加点属性（在点图层中）。添加点属性（在点图层中）。四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回2.矢量数据拓扑矢量数据拓扑 拓扑前后的数据属性表比较拓扑前后的数据属性表比较 Erdas环境下的拓扑过程环境下的拓扑过程 关于矢量数据拓扑的说明关于矢量数据拓扑的说明四、实验过程演示四、实验过程演示关于矢量数据拓扑的说明：关于矢量数据拓扑的说明：矢量数据拓扑可以在矢量数

8、据拓扑可以在ArcInfor和和Erdas环境环境下完成，这两个软件都是下完成，这两个软件都是esri公司的产品，数据公司的产品，数据相互完全兼容。相互完全兼容。对于初学者来说对于初学者来说Erdas相对容易掌握，它是相对容易掌握，它是在界面下的菜单操作；而在界面下的菜单操作；而ArcInfor则是命令操作则是命令操作,对于初学者来说相对难以掌握。对于初学者来说相对难以掌握。因此，以下将介绍在因此，以下将介绍在Erdas环境中的矢量数环境中的矢量数据拓扑过程。如果同学们对据拓扑过程。如果同学们对ArcInfor感兴趣，可感兴趣，可以在课后参阅相关参考书进行操作。以在课后参阅相关参考书进行操作。

9、返返13四、实验过程演示打打开开Erdas界界面面1 选择选择Import2 选择选择Shapefile四、实验过程演示四、实验过程演示3 选择媒介类型选择媒介类型4 选择拓扑文件选择拓扑文件5 选择输出目的选择输出目的6 点击运行点击运行四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回7 选择矢量模块选择矢量模块8 选择拓扑模块选择拓扑模块9 选择拓扑文件选择拓扑文件10 点击运行点击运行四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回11 拓扑前无空间属性拓扑前无空间属性12 拓扑后有空间属性拓扑后有空间属性四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回3.属性引导（或编辑）属性引导（或编辑）关于属性引导（或编

10、辑）的说明关于属性引导（或编辑）的说明属性编辑过程属性编辑过程四、实验过程演示四、实验过程演示 关于属性引导关于属性引导(或编辑或编辑)的说明的说明:属性编辑过程：拓扑后的图形只有空间属性，属性编辑过程：拓扑后的图形只有空间属性，而没有专题属性（如：生态系统类型、土地利用类型、而没有专题属性（如：生态系统类型、土地利用类型、植被类型等），所以必须进行属性编辑。植被类型等），所以必须进行属性编辑。属性可以通过点属性或面属性的引导来进行编属性可以通过点属性或面属性的引导来进行编辑，其中点属性是在解译过程中同时在点图层中的类辑，其中点属性是在解译过程中同时在点图层中的类型编码，而面属性多来自同一地区

11、不同时间段未发生型编码，而面属性多来自同一地区不同时间段未发生变化的类型属性。变化的类型属性。属性可以通过点图形（已知属性）查询，来赋属性可以通过点图形（已知属性）查询，来赋值到面图层。也可以直接在面图形中选中，在属性表值到面图层。也可以直接在面图形中选中，在属性表中直接编辑。后一种方法较为简单，适合初学者练习。中直接编辑。后一种方法较为简单，适合初学者练习。本文将在本文将在ArcView环境中做重点介绍。环境中做重点介绍。返返19四、实验过程演示四、实验过程演示1 点击属性表点击属性表2 点击点击Tile四、实验过程演示四、实验过程演示3 首先点击首先点击Table4 其次点击其次点击Sta

12、rEditing四、实验过程演示四、实验过程演示5 点击点击Addfeild6 设定属设定属性名性名四、实验过程演示四、实验过程演示7点击选择点击选择按钮按钮6 点击选择点击选择区域区域四、实验过程演示四、实验过程演示9点击输点击输入按钮入按钮10输入属性输入属性返回返回四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回4.矢量数据转换栅格数据矢量数据转换栅格数据矢量数据向栅格数据转换说明矢量数据向栅格数据转换说明矢量数据向栅格数据转换过程矢量数据向栅格数据转换过程四、实验过程演示四、实验过程演示 矢量数据向栅格数据转换说明：矢量数据向栅格数据转换说明：在矢量化数据是由在矢量化数据是由ArcViewAr

13、cView环境下生成的前提环境下生成的前提下，必须进行数据转换，因为景观分析采用的软下，必须进行数据转换，因为景观分析采用的软件件FragstatsFragstats只能识别只能识别ArcGridArcGrid数据。在转换的过程数据。在转换的过程中，输出栅格精度将极大地影响空间信息的保真中，输出栅格精度将极大地影响空间信息的保真度。为了认知转换尺度对结果的影响，本实验要度。为了认知转换尺度对结果的影响，本实验要分别用分别用30m30m和和3m3m的尺度进行转换，揭示尺度对分的尺度进行转换，揭示尺度对分析结果的影响。析结果的影响。上一张上一张四、实验过程演示四、实验过程演示2 点击点击Conve

14、rt to Grid1 点击点击Theme3 选择类型选择类型属性转换属性转换四、实验过程演示四、实验过程演示5 选择转选择转换域换域4 选择转换尺选择转换尺度度100四、实验过程演示四、实验过程演示转换后的栅格图转换后的栅格图分辨率分辨率100m四、实验过程演示四、实验过程演示6 选择转换尺选择转换尺度度200四、实验过程演示四、实验过程演示转换后的栅格图转换后的栅格图分辨率分辨率200m四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回比较不同尺比较不同尺度的结果度的结果四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回Fragstats的安装说明的安装说明Fragstats的计算过程演示的计算过程演示5.F

15、ragstats的计算的计算四、实验过程演示四、实验过程演示Fragstats安装说明：安装说明：Fragstats Fragstats的安装与普通软件相同，的安装与普通软件相同，唯一不同之处在于若要运行唯一不同之处在于若要运行ArcGridArcGrid数数据，必须有据，必须有ArcViewArcView软件的空间分析模软件的空间分析模块，而且要对计算机路径进行设置。块，而且要对计算机路径进行设置。在安装后的计算中，一定要指定计在安装后的计算中，一定要指定计算结果的存放路径。算结果的存放路径。上一张上一张四、实验过程演示四、实验过程演示点击安装点击安装Fragstats四、实验过程演示四、实

16、验过程演示返回返回1 右手键点右手键点击我的电脑击我的电脑2 点击高级点击高级3 点击环境点击环境变量变量4 点击新建点击新建5 变量名变量名命名为命名为path,变变量值指向量值指向空间模块空间模块的位置。的位置。四、实验过程演示四、实验过程演示1 点击设点击设置按钮置按钮2 选择选择ArcGrid按钮按钮3 选择选择4或或8边相邻边相邻四、实验过程演示四、实验过程演示4 选择计算文选择计算文件和结果存放件和结果存放位置与名称位置与名称5 选择斑块、斑块类选择斑块、斑块类型、景观水平型、景观水平四、实验过程演示四、实验过程演示5 分别点击斑块、斑块类型分别点击斑块、斑块类型和景观水平按钮进行

17、计算和景观水平按钮进行计算指标设定和选择指标设定和选择6 最后点击运行按钮。最后点击运行按钮。运行结果如屏幕所示运行结果如屏幕所示四、实验过程演示四、实验过程演示注意：注意：如图所示，最后的结果分别按照斑块（如图所示，最后的结果分别按照斑块（patch）、斑块）、斑块 类型（类型（class）和景观（）和景观（land）存放到指定的目标。）存放到指定的目标。这些文件可以在这些文件可以在Excel等常用软件中等常用软件中打开打开并进行进一步并进行进一步 分析。分析。四、实验过程演示四、实验过程演示返回返回四、实验过程演示四、实验过程演示6.不同转换尺度对结果的影响比较不同转换尺度对结果的影响比较对形状指数的影响对形状指数的影响对斑块面积和数量的影响对斑块面积和数量的影响四、实验过程演示四、实验过程演示100m转换转换结果分析结果分析200m转换转换结果分析结果分析返回返回四、实验过程演示四、实验过程演示转换尺度对总转换尺度对总面积的影响面积的影响转换尺度对总斑块转换尺度对总斑块数量的影响数量的影响谢谢欢迎批评指正