生态学实验——景观生态分析

实验二十三景观生态分析 鲁东大学地理与规划学院常学礼制作 景观生态分析 实验内容 二 实验条件 三 实验要求 四 实验过程演示 一 实验目的 1 掌握基于遥感影像 landsat数据 景观组成要素基底 斑块和廊道的解译和识别 2 掌握数字化空间矢量数据的拓扑和属性引导 3 掌握在ArcView环境中矢量数据向栅格数据的转换 4 掌握Fragstats的安装及使用和主要景观结构的数量化指数的计算 一 实验目的 返回 景观生态分析 1 每二人 最多不得超过3人 一台安装有Arcview或ArcMap的计算机一台 Fragstats3 3安装软件一套 2 具有标准配准 几何投影 的全波段landsat 1 7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 时像最好为生长季节 6 8月 二 实验条件 返回 景观生态分析 1 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 2 鼓励学生用自己收集的数据独立计算并独立完成报告 3 矢量数据向栅格数据的转换要分别用30m和3m的尺度进行 三 实验要求 景观生态分析 4 景观指数选择必须包括斑块 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内容 5 其他指数要选择3个以上 如 多样性diversity 均匀度evenness 聚集度contagion 景观比例percentageoflandscape 最大斑块指标largestpatchindex 等 6 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 返回 四 实验过程演示 景观生态分析 1 影像解译 2 矢量数据拓扑 3 属性引导 或编辑 4 矢量数据转换栅格数据 5 Fragstats的计算 6 不同转换尺度对结果的影响比较 四 实验过程演示 返回 调入影像 斑块解译演示 景观解译演示 1 影像解译 注意事项 四 实验过程演示 返回 四 实验过程演示 动画 返回 四 实验过程演示 动画 返回 四 实验过程演示 返回 影像解译注意事项 1 每一个解译斑块必须闭合 相交线段不宜太长 避免与其他相邻的属性发生连接 产生噪音 2 每个斑块解译完成后要同时添加点属性 在点图层中 四 实验过程演示 返回 2 矢量数据拓扑 四 实验过程演示 关于矢量数据拓扑的说明 矢量数据拓扑可以在ArcInfor和Erdas环境下完成 这两个软件都是esri公司的产品 数据相互完全兼容 对于初学者来说Erdas相对容易掌握 它是在界面下的菜单操作 而ArcInfor则是命令操作 对于初学者来说相对难以掌握 因此 以下将介绍在Erdas环境中的矢量数据拓扑过程 如果同学们对ArcInfor感兴趣 可以在课后参阅相关参考书进行操作 返13 四 实验过程演示 打开Erdas界面 四 实验过程演示 四 实验过程演示 返回 四 实验过程演示 返回 四 实验过程演示 返回 3 属性引导 或编辑 关于属性引导 或编辑 的说明 属性编辑过程 四 实验过程演示 关于属性引导 或编辑 的说明 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 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不同时间段未发生变化的类型属性 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ArcView环境中做重点介绍 返19 四 实验过程演示 四 实验过程演示 3首先点击Table 4其次点击StarEditing 四 实验过程演示 5点击Addfeild 6设定属性名 四 实验过程演示 7点击选择按钮 6点击选择区域 四 实验过程演示 9点击输入按钮 10输入属性 返回 四 实验过程演示 返回 4 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过程 四 实验过程演示 矢量数据向栅格数据转换说明 在矢量化数据是由ArcView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件Fragstats只能识别ArcGrid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度 为了认知转换尺度对结果的影响 本实验要分别用30m和3m的尺度进行转换 揭示尺度对分析结果的影响 上一张 四 实验过程演示 2点击ConverttoGrid 1点击Theme 3选择类型属性转换 四 实验过程演示 5选择转换域 4选择转换尺度100 四 实验过程演示 转换后的栅格图分辨率100m 四 实验过程演示 6选择转换尺度200 四 实验过程演示 转换后的栅格图分辨率200m 四 实验过程演示 返回 四 实验过程演示 返回 Fragstats的安装说明 Fragstats的计算过程演示 5 Fragstats的计算 四 实验过程演示 Fragstats安装说明 Fragstats的安装与普通软件相同 唯一不同之处在于若要运行ArcGrid数据 必须有ArcView软件的空间分析模块 而且要对计算机路径进行设置 在安装后的计算中 一定要指定计算结果的存放路径 上一张 四 实验过程演示 四 实验过程演示 返回 四 实验过程演示 1点击设置按钮 2选择ArcGrid按钮 3选择4或8边相邻 四 实验过程演示 4选择计算文件和结果存放位置与名称 5选择斑块 斑块类型 景观水平 四 实验过程演示 5分别点击斑块 斑块类型和景观水平按钮进行计算指标设定和选择 6最后点击运行按钮 运行结果如屏幕所示 四 实验过程演示 注意 如图所示 最后的结果分别按照斑块 patch 斑块类型 class 和景观 land 存放到指定的目标 这些文件可以在Excel等常用软件中打开并进行进一步分析 四 实验过程演