1、FRAGSTATS 使用说明 fragmentation statistics 以fragstats4.1为例 声明：本文档中使用的大量资料来自fragstats 官网和帮助文档，本 文档仅作简介，如需了解详细内容请查询帮助文档。 目录 一 软件简介 二 操作步骤 三 指标列 表（v4.1 ） What is FRAGSTATS? FRAGSTATS 是一个计 算机软 件程序 ，用于 计算 分类地图模式（ categorical map patterns ）的多 种景观格局指数。 是一个用于量化景观结构的空间格局 分析程 序。 3.4 之后的版本支持ArcGIS10.0 http:/www.u
2、mass.edu/landeco/research/fragstat s/downloads/fragstats_downloads.html 一、软件简介 特征： 图形用户界面（ Graphical user interface） 命令行实现（ Command line execution ） 基于斑块指标（ Patch-based metrics ） 结构功能 指标（Structural and functional metrics） 批处理（ Batch processing ） Nodata, background & border 取样策略（ Sampling strategies
3、）（v4.2） Cell-based metrics（v4.3） Surface metrics（v4.4） 数据格式： It accepts raster images in a variety of formats, including： 后6 种数据格式支持通过GDAL 库 读取 景观格局指数的主要类型 斑块面积/密度/边界长度指标 (area/density/perimeter) 形状指标(shape metrics) 核心区指标(core area metrics) 隔离指标(isolation metrics) 连接度指标(connectivity metrics) 聚集度指标(c
4、ontagion metrics) 三个层次的景观指标 与fragstats中的指标 层次 单个斑块的指标 (individual patch indices/metrics) 斑块类型的指标 (patch class indices/metrics) 整体景观的指标 (landscape indices/metrics) Cell-level metrics Patch-level metrics Class-level metrics Landscape-level metrics 帮助文档： 景观基础知识 软件介绍 操作步骤 分析指标说明 准备步骤：生成分类栅格 数据 二、操作步骤 1
5、、打开界面 2 、新建模型 输入数据 分析参数设置 指标选取和结果 显示窗口 指标选取和结果 显示窗口 日志窗口 指标选取和结果 显示窗口 日志窗口 3 、选择输入数据 Row/column count ：行/ 列值计数，一般自动生成 Background value：背景值，可为空值（-1 ） Cell size ：输入像元长度（米） Band：选取分析波段，用于多波段数据源 4 、指定common table（可选） 5 、设置分析参数 必须勾选相关选项， 最后运行时才会进 行运算 通用指标勾选示例： 6 、选择运算指标 7 、运行 开始运行后弹出提示框，显示简要信息，同时日志显示模型检查
6、情况。 选择运行，开始计算。完成后日志窗口显示简要处理过程。 8 、浏览并保存结果 在分析参数中选择局部结构梯度，则生成一系列的图片。 在分析参数中选择多级结构，则生成patch、class和landscape三个级 别的列表。 每一行为一条记录，每一列为一个指标。 选择“save run as” 则将表格保存为fragstats 的专有格式。 *.patch：保存patch表格信息 *.class：保存class表格信息 *.land：保存landscape表格信息 *.adj ：保存数据源信息 9 、在excel 中打开表格 在excel 中选打开文件，文件类型选“所有文件”。 打开后进入
7、导入数据向导窗口。 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 P
8、atch 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 Inde
9、x (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) 三、指标列表 2 、形状指标（Shape metrics）： Number 中文名称 Metric (acronym) Patch Metrics P1 周长-面积比
10、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_M
11、N, _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 Sq
12、uare 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
13、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,
14、 _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 Co
15、re 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, _A
16、M, _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,
17、 _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 Met
18、rics 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
19、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 Similari
20、ty 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
21、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, _M
22、D, _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) Code 中文名称 Metric (acronym) Landscape Metrics L1 蔓延度 Contagion (CONTAG) L2 散布与并列指数 Interspersio
23、n & 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)
24、 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
25、(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 Shannons Diversity Index (SHD
26、I) L5 Simpson 多样性 Simpsons Diversity Index (SIDI) L6 修正Simpson 多样性 Modified Simpsons Diversity Index (MSIDI) L7 香浓均匀度 Shannons Evenness Index (SHEI) L8 Simpson 均匀度指数 Simpsons Evenness Index (SIEI) L9 修正Simpson 均匀度指数 Modified Simpsons Evenness Index (MSIEI) 注：1 、具体的指标计算方法见帮助 2 、“分布”的指标表示描述指标的数值分布，具体如下： MN ：算术平均 AM：加权平均 MD ：中值 RA ：极差 SD ：标准差 CV ：协方差 附： 1 、关于在fragstats 中使用ESRI ArcGrid 数据，详见“Fragrstat 选择 ArcGrid 格式数据解决方案.doc” 文档 2 、本文中示例数据为lugrid.tif ，见“data” 文件夹 3 、本报告仅为入门级别教程，如希望系统学习fragstats 软件，可使用 “tutorial” 压缩包中教程和配套数据学习。本文示例数据来自tutorial2。 4 、关于对fragstats 的其它问题，可通过帮助文档或登录官网查询。
