生态学实验——景观生态分析-共47页

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.矢量数据拓扑拓扑前后的数据属性表比较Erdas环境下的拓扑过程关于矢量数据拓扑的说明四、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1选择Import2选择Shapefile四、实验过程演示3选择媒介类型4选择拓扑文件5选择输出目的6点击运行四、实验过程演示返回7选择矢量模块8选择拓扑模块9选择拓扑文件10点击运行四、实验过程演示返回11拓扑前无空间属性12拓扑后有空间属性四、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1点击属性表2点击Tile四、实验过程演示3首先点击Table4其次点击StarEditing四、实验过程演示5点击Addfeild6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ConverttoGrid1点击Theme3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、实验过程演示返回比较不同尺度的结果四、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、实验过程演示点击安装Fragstats四、实验过程演示返回1右手键点击我的电脑2点击高级3点击环境变量4点击新建5变量名命名为path,变量值指向空间模块的位置。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、实验过程演示返回四、实验过程演示6.不同转换尺度对结果的影响比较对形状指数的影响对斑块面积和数量的影响02468101205000100001500020000面积（公顷）形状指数四、实验过程演示100m转换结果分析200m转换结果分析返回四、实验过程演示811445811500811400811420811440811460811480811500100200面积（公顷）12351279120012101220123012401250126012701280100200斑块数量（个）转换尺度对总面积的影响转换尺度对总斑块数量的影响谢谢欢迎批评指正