4）数据类型选择
*数据选择的主要方式： 1) 目标导向型方式：据研究目标涉及的时空尺度 要求进行数据选择； 2) 对象导向型方式：据研究对象的时间与空间分 布特征进行数据选择； 3) 方法导向型方式：据方法对数据特性的要求进 行数据选择。
4）数据类型选择
*数据类型选择的核心问题：尺度效应
1) 数据特性的直接应用：不同传感器数据的对比分析； 2) 结合其他方法进行实验：将尺度转换方法结合到遥 感数据应用中(分辨率转换)； 3) 研究单元的确定：分辨率实验(窗口转换)；
D：SPOT数据(5～15m分辨率)
E：QUICKBIRD(IKNOS)(2m分辨率)
2) 航空相片：一般为1～5m分辨率
4）数据类型选择
*遥感数据选择需要考虑的几个数据属性 1) 类型：遥感平台类型、数据表达类型 2) 范围：地表覆盖范围、目标客体涵盖范围 3) 分辨率水平：目标细节的表现水平 4) 时段：数据获取的时间、不同时段的分布情况
景观生态分类：实际就是从功能着眼，从结构着手，
对景观生态系统类型的划分。
一、景观生态分类
景观生态分类的原则： 综合性原则、主导因子原则、
实用性原则、等级性原则等
主要景观分类系统介绍：生态-土地分类、景观性质分
类、生态流的景观分类、人类影响强度的景观分类
案例研究：黄河三角洲湿地景观分类、毛乌素沙地景观
信息提取(解译)
景观分布图
景观格局分析
为何进行景观格局分析？
景观格局分析
可以数量化地分析景观要素的结构特征及其相
互间的空间分布关系；
在看似简单无序的斑块镶嵌景观上，发现潜在
的、有意义的规律性及其形成机制；
从而成为进一步研究景观功能和动态的基础。
怎样对景观格局进行分析？
ERDAS9.0 遥感软件：
四、功能性分类和结构性分类
结构性分类：是景观生态分类的主体部分，包括系统 单元个体的确定、类型划分和等级体系的建立，是以景 观生态系统的固有结构特征为主要依据。 景观生态系统特征可以分4个方面来考察：空间形态、 空间异质性组合、发生过程、生态功能。
五、实验与观察
通过实验与观察获得数据，用于解释景观现象中的
Chapter 6
景观格局分析
四川农业大学 ——土地资源管理系
主要内容：
景观格局分析概述
景观指数
空间统计学方法
可塑性面积单元问题
景观格局分析中的误差问题
格局分析中的挑战性问题
教学目的和重点难点
教学目的：掌握景观格局分析方法的含义及其意义， 了解景观空间格局分析的基本步骤；熟悉各特征指数
的计算方法及其生态意义；了解格局分析中误差的来
因果联系，使景观生态学研究走向严谨化，是目前该
学科发展的一个重要课题。
五、实验与观察
1) 自然格局观察→关注自然现象
2) 人文格局观察→关注人文现象 3) 景观综合实验→设立景观尺度的调查样地，获
取实验数据
4) 小尺度实验→利用一些小动物在理想条件下进 行实验
野外调查与观测
定位和对参考资料的研究
与国家基本比例尺 地形图保持一致 。
*景观生态研究数据获取的基本手段 1 样地调查
乔木调查
灌木调查
草本调查
2 样 线 调 查
3 区域定点普查
4 景观研究中经常使用的遥感数据类型
1) 卫星影像数据
A：AVHRR数据(1.1km分辨率) B：MSS数据(70m分辨率)
C：TM数据(30m分辨率)，ETM(15m分辨率)
航片浏览、分析，初步图
例准备
初步影像解译和综合
野外调查与采样 最终景观图的绘制 评价
数字高程模型 (DEM) ： 它是用一组有序数值 阵列形式表示地面高
程的一种实体地面模
型。一般认为， DTM 是描述包括高程在内
DEM
的各种地貌因子。
数字正射影像图 (DEM) 是 数 字 化 航 空 像片，按国家基本比 例尺地形图图幅范围 剪裁生成的数字正射 影像数据集。它是同
景观数据获取和分析流程
GIS技术平台 (Mapgis、Erdas)
影像数据 数据图像处理 (波段选择、几何校正等) 叠加分析 辅助统计数据 (地形图、行政区划图等) 矢量扫描 数字化处理 基础数据处理 (坐标、分类等) 建立拓扑关系图 变化信息 GPS野外检验 格局动态变化分析 指数模型 动态模型
间分异和组织关联，揭示其空间结构与生态功能特征，
1) 目的和特点：
在于综合反映景观的形态和发生两方面特征。一般 在单元确定中，以功能关联为基础；在类群归并中， 以空间形态作指标。
三、景观生态分类
2) 内容
对单元空间范围的界定和等级水平的确定，是景观 生态分类的主要部分。 在个体单元确定的基础上，依据一定的发生特征及 其指标，对其层次单元进行类群归并，是景观生态分
i 1 j 1 m n
p
ij
m
n
ij
aij
1 1 ] [1 ] 100 A
pii为斑块ij用像元表面积测算的周长； aij为第ij用用像元 测算的面积；A为该景观的像元总数。
第二节 景观指数(类型水平)
形状指标 (周长与等面积的圆周长比) 内缘比例 (斑块周长与斑块面积比)
g ln p ik i g ik k 1 2 ln m
m
gik k 1 100
m
pi为类型i在整个景观中所占的比例；gik为类型i和k中邻近 的斑块数；m为该景观中所有景观类型的数目。
gi AI [ ] 100 max gii
gii为根据单一算法类型i相邻的斑块数聚集度指数反映景 观中不同斑块的非随机性或聚集程度。
第二节 景观指数(类型水平)
斑块结合度指数：反映该类型斑块的物理连通性，0≤
COHESION＜100。
COHESION [
p
i 1 j 1
Max (a1a 2 an ) LPI (100 ) A
大于0，小 于等于100 景观的 总面积
各类型 景观
第二节 景观指数(类型水平)
面积周长分维度指数：1≤ PAFRC≤2，当PAFRC趋于1 时，斑块趋于方形；趋于2时，斑块的形状趋于卷绕。
PAFRAC 2 [ni (ln pij ln aij )] [ (ln pij ) ln aij )]
尺度对景观多样性的影响
景观多样性随尺度的增加而减少，且多样性指数越小， 其变化幅度就越大。
最佳尺度选择？
河北坝上土地利用变化(1987-1996)
1980
1988
尺度？
城镇用地 林地 果园 稻田 水域 湿地 灌草地
1994
裸地
第二节 景观指数(类型水平)
斑块面积
各类斑块数目
各类斑块所占比例
斑块的平均面积 斑块密度：用来测定 单位面积内某一类型的 斑块数
二、景观指数(类型水平)
斑块周长
边界密度：景观中斑块
边界总长度除以总面积
再乘以106转化成km2
形状指标 ( 周长与等面
积的圆周长比)
内缘比例 ( 斑块周长与
斑块面积比)
第二节 景观指数(类型水平)
最大斑块指数：景观中最大斑块的面积除以总面积 乘以100转化成百分比。
4）数据类型选择
*数据类型选择的核心问题：尺度效应
4) 分辨率水平选择不当，将导致数据冗余或对象 细节显示度不足； 5) 不同尺度的生态学现象的尺度转换规则，尚无 法建立； 6) 时空尺度的分辨率水平应与空间范围适宜性统 一。
5）景观尺度分析
尺度交换分析与尺度效应
尺度交换分析：是指小尺度上的景观经过尺度的筛选 重新组合而形成较大尺度上景观格局的过程； 尺度效应：是指随着尺度的增加而造成的景观格局的 简单化，景观多样性的减少等。
时具有地图几何精观真实等优点。
数字线划地图(DLG)：是现有地形图要素的矢量数据 集，保存各要素间的空间关系和相关的属性信息，全面 地描述地表目标 。
数字栅格地图
(DRG) 是 现 有 纸 质
地形图经计算机处
理后得到的栅格数
据文件。在内容上、
几何精度和色彩上
第二节 景观指数(景观水平)
斑块总数
斑块密度 景观形状指数 面积周长分维度指数 聚集度指数
二、景观指数(景观水平)
景观蔓延度指数： 当一个单一类型占该景观
大部分比例时，该指数就大，反之亦然。
m m p i gik i 1 k 1 CONTAG 1
类型的划分。
Z.Naveh根据能量、物质和信息提出的景观系统分类
二、土地分类方法
科学的土地分类始于 20世纪30年代。当时的德、 苏、英、美等国都开展了比较广泛的土地和景观研究。 经过60多年的发展，土地分类内容不断扩展，方法层 出不穷，现存的各种土地分类中，就其对土地内在属 性认识的差异，选择分类的指标和要素不同，大致可 以划分为发生法、景观法和景观生态法3种
二、土地分类方法
发生法：是着眼于土地的形成过程，以发生的关联 与相似性为依据进行分类； 景观法：是通过土地空间形态相似相异性的识别进 行土地分类的方法； 景观生态分类：是在景观法中叠加了发生法的优点， 旨在得到一种更为综合和实用的土地分类。
三、景观生态分类
通过分类系统的建立，全面反映一定区域景观的空 以此作为景观生态评价和规划管理的基础。
类的另一重要部分。
三、景观生态分类
三、景观生态分类
3) 分类体系与指标
选取
根据景观生态
分类的特征及指标
选取，分类体系的