fragstats42基本教程资料

Fragstats4.2简易教程

一、运用说明

1.数据格式

Fragstats能够支持多种数据格式，但4.2以及后续版本将运用GeoTIFFgrid

作为主要的数据格式(图I)。

Datatypeselection

Datatype

RawASCIIgrid

Raw8-bitintegergrid

Raw16-bitintegergrid

Raw32-bitintegergrid

ESRIgrid

GeoTIFFgrid(.tif)

VTPbinaryterrainformatgrid(.bt)

ESRIheaderlabelledgrid(.bll)

ERDASImaginegrid(.img)

PCRastergrid(.map)

SAGAGISbinaryformatgrid(.sdat：

4“I>

图1

2.数据命名以及存放路径

导入数据的名称和路径不能包含汉字和空格，且存放于二级书目，例如：

D:\123\1987.tif

3.背景问题

背景值默认设置为999,但你完全可以在理解其意义的前提下依照自己喜好

进行调整。简洁来说，背景即你分析过程中想要自动忽视的某种地表类型一一由

于资料缺乏而无法归类、或者你单纯想将其作为背景值处理的地表类型。值得留

意的是，当设定为正值时，背景像元值被视作目标景观内部值；当设定为负值时，

背景像元被视作目标景观外部值°内部背景作为目标景观的一部分不仅会为整个

景观面积作出贡献，并且会因此而变更很多指数值；外部背景不会被视作目标景

观的一部分，只会对影像边缘的连接性产生影响。在景观计算中，须要留意背景

的影响。这是景观指数误差中很大的一部分。比如说，我们拿到的遥感图像，

校正好后，边界裁剪后，一般不是规则的矩形。在边边角角存在没有信息的像元。

图像分类后，没有信息的像元也是作为分类的一种的。因此，须要对其进行去除。

这个操作可以在Arcgis下操作。

4.下载地址

二、操作步骤

2.1打开Fragstats

首先，从起先菜单或双击桌面图标打开Fragstatsc假如你的电脑上已安装

10.0及以下版本的ArcGIS,那么Fragstats打开时将有明显延迟（有时长达

30s）,这是由于Fragstats在验证ArcGIS的运用许可（license）。请务必保

持耐性（图2）。

FileAnalysisHelp

NewOpen

2.2新建模型

接下来你须要创建一个Fragstats模型用于对斑块的景观结构进行分析。一

个Fragstats模型简洁来说就是为Fragstats进行了全副参数化，即为其配备了

分析所需的全部参数。点击工具条上的New按钮或从File的下拉菜单中选择New

选项，即可创建一个空白模型（图3）。

图3

2.3导入数据

接卜来须要输入一个数据进行分析。详细操作为：点击Addalayer,打开如

下（图4）输入数据对话框。导入数据后软件会从其头文件中自动读取行列数及

栅格大小，之后这些参数在对话框中就会变为灰色，无法更改。唯一可以更改、

也须要多加留意的是背景值。

图4

说明：Row/columncount：行/列值计数，Backgroundvalue：背景值，Cellsize：输入

像元长度（米），Band：选取分析波段，用于多波段数据源

2.4设置分析参数

点击用户界面左侧选框的AnalysisParameters按钮，在这里你可以选择运用

4邻域或8邻域的邻域法则，本教程采纳默认的8邻域法及NosampHng（不采样）

设置。在NoSampling选项下勾选Patch,Class,Landscape三种指数。请留意三种

指数至少勾选其一，同时留意只需勾选你想要计算的指数类型即可，多勾选或者

不勾选，软件将会报错。

此外，在Nosampling下面还有一个生成斑块ID号的附加选框(Generate

PatchIDFilc)o假如勾选这一选框，Fragstats就会为每一个栅格安排一个ID号。

即1号斑块内的全部栅格的ID值都为1,2号斑块内的全部栅格的ID值都为2,

以此类推。

InputlayersAnalysisparameters

Generaloptions;

Use4cellneighborhoodrule。Use8celneighborhoodrule

EAutomatical^saveresultsBrowse=

Samplingstrategy

。

Nosamping1—

包

必需勾选相关选项，最终Patchmetrics

运行时才会进行运算包Classmetrics

包Landscapemetrics

FGeneratepatchIDfile

图5

2.5景观指数选择

指数一共有三个级别，path、class、landscape。不同级别对应不同的指数，

对应着不同的生态学意义。所以选择指数的时候，肯定要清晰所选择的指数对应

的级别。首先，在用户界面的右上方选框内勾选斑块级别的景观指数。点击Patch

metrics并勾选不同指标下的景观指数。你可以根据须要选择某些指数，或者干

脆选择“selectall”亦可。留意：假如在聚集度(Aggregation)指标下选择了邻近

系数(proximityindex)或相像系数(similarlyindex),那么你还须要为其指定搜寻

半径——计算这两个指标须要搜寻半径。计算相像系数还须要指定相像性权重表

(见图6)。点击［…］可以指定须要的搜寻半径，如：1000.00。

接下来，点击Classmetrics可以选择类型级别下不同指标内的景观指数。与

上述方法相同，你可以根据须要选择某些指数，或者干脆选择“selectall”亦可。

留意，在面积-边缘(Area-Edge)指标下，假如你勾选了总边缘长度(TotalEdge)

或边缘密度(Edgedensity)这两个指数，那么你须要对如何处理每种背景或边界细

加考虑。缺省状况下，背景不作为真实边缘，但你也可以选择把全部背景都作为

边缘，或把某部分背景作为边缘。点击［…］即可对缺省道进行修改。留意：由于

(本文)输入的景观自带包界，且不包含任何背景，因此这个问题不会出现。同

样的，假如在聚集度指标(Aggregation)下勾选了连通系数(connectanceindex),

那么你还须要对什么是“连通”设定一个阈值。点击［…］即可设定阚值，单位为米，

如：500o(见图7)

Patchmetrics

□

Cbssmetres

Landscapemetrics

0

Results

图7

最终，点击Landscapemetrics可以选择景观级别下不同指标内的景观指数。

与上述方法相同，你可以根据须要选择某些指数，或者干脆选择“selectall”亦可。

留意：在多样性指标下假如选择了相对拼块多度（RelaQ/ePalhRichness），那么你

还须要给定最大地表分类数（或斑块类型数）。点击［…］即可给定该值，例如本

例中设定为6。（见图8）

Acea；Edge|Shape[core[Contrast]AggregationDiversity

Selectal][De-setectalInvertselectx>n

Patchmetrics

/PatchR<hnew(PR)JShannon'sDr/etstyIndex(SHDI)

CPatchRchnessDenscv(PRO)Smpson'sD^rstyIndex(SID!)

ModifiedS<TX)$on'$DiversityIndex(MSDI)

ClassmetricsJRelativePatchRichness(RPR)"Shannon'sEvemessIndex(SHE!)

[LSimpson'sEvennessIndex(SEI)

Themaxmumnumberofdassests6.Q

ModifedSmpson'sEvennessindex(MS1EI)

Landscapemetrics

Resufcs

图8

2.6保存模型

接下来你可能须要将此设置好的模型进行保存，各作以后运用。一般来说

对现有的文件进行修改会比从零起先设置要简洁得多。元得在设置参数的过程中

时时常地点击Save或Saveas对模型进行保存。

2.7运行模型

接下来要做的就是运行模型。干脆点击Run按钿，或从“Analysis”的下技

菜单里就可以打开运行窗口。运行窗口里面包含分析类型（本例中选择的是“

sampling）以及斑块、类型及景观各个级别内勾选的指数数目。假如这些信息无

误，那么点击Proceed按钮就可启动运行，否则点击Cancel再对模型设置进行

调整。在本例中，一共有75个斑块级别指数、109个类型级别指数以及116个

景观级别指数参加了计算，这是因为我全选了全部级别的指数（见图9）。

Runnning

图9

2.8查看结果

留意到用户界面右下角的运行日志（Activitylog）。假如计算

顺当，那么你可以在日志中看到计算停止时间，以及整体所用时间。

点击右上角的Results按钮就可以在斑块、类型和景观级别下分别查

看对应的景观格局指数（见图10）。

Parch8ssLancsa8

PIDTYP£ARIAARtACSOPfRIMPCRIM^CSOGYRATEGYRATE_CS1

11forest894.25000.3S9463500.00001139.03511463.69342.6100

}4forest82413.500036-85334197so0.000083819.035114368.1W28.2780

315forest0.2500■0.0408200.0000-126.9M925.0000■0.2517

423forest0.7500•0.0406400.0000-122.964932.2449•0.2373

533forest49,0000-0.01907100.000011.0351352.09250.3989

637forest4.0000-0.0392900.0000412.964977S196•0.1472

746forest1.7500■0.0402700.0000-116.964959.0540-0.1839

849forest24.0000•0.03022900.0000•72.9649207.41870.1112

952forest70.2500■0.00957000.00009.0351415.00130.5241

1057forest7.0000•0.03782100.0000-88.9649134.3214•O.OK2

1170forest20760.25009.25281263100.000025131.03519544.423718.6832

1271forest1.2500•0.0404500.0000•120.9^4942.4655•0.2169

1395forest0.5000■0.0407300.0000-124.964925.0000■0.2517

14112forest2.7500-0.0397800.0000•114.9^4965.3790•0.1713

15117forest0.2500-0.0408200.0000-126.964925.0000■0.2517

16123forest1.7500-0.0402600.0000■118.9^953.0762•0.1958

■iti

图10

2.9保存结果

选择“saverunas”则将表格保存为fragstats的专有格式（见图11）。

*.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

闫lugrid.clas£S|

1LID,TYPE,CA,PLAND,NP,PD,LPI,TE,ED,AREA_MN,AREA_SD,COHESION,AI

2膜以\lugridl.UX，toresc，132760.7500，58.4861,1451,

0.6392,36.3063,9349800.0000,41.1894,91.4960,2233.7736

,99.7764,91.1791

3膜以\lugdl.UX，urban，15848.5000，6.9819,1451,

0.6392,1.9959,2573700.0000,11.3381,10.9225,125.9377

,97.6291，79.9666

4膜W?\】ugridl.M，open，32822.2500，14.4594,2895,

1.2754,1.3789,5613850.0000,24.7311,11.3376,67.6S85

,94.3249r78.7289

5E：\&x«ag.膜H\lugridl.y，resident，32136.000014.1571,2361

,1.0401.0.6159,5279950.0000,23.2602,13.6112,

66.9248,95.1693,79.6240

6读H'lugridl.y，wetland，2396.2500，1.0556,659

,0.2903,0.0187,708600.0000,3.1217,3.6362,

5.1516,80.4562,63.5080

7E：\XX«fl5.W.W\lugridl.uX，water，11031.5000，4.8598,688,

0.3031,