景观生态学实验报告
实验题目：2005-9-11武汉市TM影像景观格局分析 实验过程：
一、 基于影像的景观分类 分类过程
2.制定分类标准：
1）水体 2）农田3）农田4）建设用地选择样区
3.在Aoi 的tool中选择 polygon按钮，在图中画出相应的类别样本。 4.在选中aoi的状态下点击在signature editor 中
1. 点击viewer模块打开文件。
点击
将样区导入。同理选择其他类型的样区。
计算数值evaluate——contingency matrix
（
通过不断的分析和调整后最终计算得到以下数值，使其符合要求。
）
5.计算混淆矩阵evaluate——contingency matrix 计算得到如下的数据 ERROR MATRIX -------------
Reference Data --------------
zhibei ---------- 135 0 77620 3606 81361
nongtian ---------- 0 0 65 2408 2473
Classified
Data jiansheyon shuiti ---------- ---------- ---------- jiansheyon shuiti
71400 475 0 307133
zhibei 12 56 nongtian 1 0
Column Total 71413 307664
----- End of Error Matrix -----
ERROR MATRIX -------------
Reference Data --------------
nongtian
Classified ---------- jiansheyon shuiti
Data jiansheyon shuiti zhibei
---------- ---------- ---------- ---------- 99.98 0.15 0.17 0.00 0.00 99.83 0.00 0.00
zhibei 0.02 0.02 95.40 2.63 nongtian 0.00 0.00 4.43 97.37
Column Total 71413 307664 81361 2473
----- End of Error Matrix ----- 6、影像分类
在signature中点 Classify-supervised将分类结果文件储存。 7、去噪点 （分类后处理）
点击，选择，在input file中选择分类结果文的大小，ok进行去噪点的处理。
件，然后选择output file的地址——选择
然后打开output地址中的图像就可以看到去噪点后的图像，对比去噪前后的图像。
8、.进行叠加分析
打开原始的图像，然后通过
将clear display的勾去掉。。。图像便叠加在一起，
中的blend和swipe对叠加的图像进行校对。
9、计算指标
点击raster——attributes——得到
0代表未分区，30代表建设用地，32代表植被，33代表水体，34代表农田 10、结果分析
1）表中黑色部分估计是没有分出来的区域 2）查询本图的属性
打开原始的图像20050911武汉TM数据.img，选择Utility︱Layer Info命令
可得出本图的分辨率为：30m，所以计算面积为： 建设用地： 1459594×30 2=[1**********] m2
22
植被： 2730797×30=2457717300 m 水体： 812527×30 2=731274300 m2
22
农田： 973305×30=875974500 m 未知区域：5433×30 2=4889700 m2
二、板块水平指数评价
将监督分类分好的图以.gis的格式输出，利用LANDISVIEW软件将其.gis转化为.txt文件，然后利用Fragstats软件处理得到斑块水平指数、斑块类型中指数、景观水平的景观指数评价。
点击fragstats栏 select path metrics, 设计参数
将监督分类分好的图以.gis的格式输出，利用LANDISVIEW软件将其.gis转化为.txt文件，然后利用Fragstats软件处理得到斑块水平指数、斑块类型中指数、景观水平的景观指数评价。
点击fragstats栏 select path metrics, 设计参数
点击
，再点击
，点击select as , 储存，用excel格式打开表，从
表中选取数据，统计如下（结合3）1的表格）
0代表未分区，30代表建设用地，32代表植被，33代表水体，34代表农田
三、景观要素水平指数评价
1．（植被、水体、建设用地、农田）：属于景观类型水平的景观指数计算，选择frags 软件中的 select class metrics 进行参数设置 （1）在area /density /edge项下选择total area（总面积）, percentage
of landscape（占总区域面积比）, number of patches（斑块数量）, patch density（斑块密度）以及在下面的统计项patch area 中选择 mean（平均面积）、area-weighted mean（面积加权平均）、range（斑块面积范围）见下图：
点击fragstats栏 select class metrics, 设计参数
点击
，再点击
，点击select as , 储存，用excel格式打开表，
从表中选取数据，统计如下
:
（2）在isolation / proximity （隔离度）项下选择Euclidean nearest-neighbor distance 最近欧氏距离
（3）在contagion / interspersion （聚集度）项下选择Splitting index （分离度指数）
四、景观水平的景观指数计算和评价
选择frags 软件中的 select land metrics 进行参数设置
在diversity （多样性）项下选择
simpson’s evenness index香浓维纳均匀度指数 simpson’s evenness index 辛普森均匀度指数
五、结果汇总
六、景观指数的生态效应分析
（1）各个斑块的统计信息：（0代表未分区，30代表建设用地，32代表植被，33
代表水体，34代表农田）
34农田：农田斑块总面积为875974500 m2，占区域面积的百分比为16.2715%；共有6692个斑块组成，平均斑块面积为13.0899公顷，斑块面积范围为0.0081~8759.745公顷，即最大斑块面积为973305×30 2=875974500 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为1.2431个/平方公里
32植被：植被斑块总面积为2457717300 m2，占区域面积的百分比为45.6529%；共有4248个斑块组成，平均斑块面积为57.8559公顷，斑块面积范围为0.0081~245771.73公顷，即最大斑块面积为2730797×30 2=2457717300 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为0.7891个/平方公里
33水体：水体斑块总面积为731274300 m2，占区域面积的百分比为13.5836%；共有1355个斑块组成，平均斑块面积为53.9686，斑块面积范围为0.0081~73127.43公顷，即最大斑块面积为812527×30 2=731274300 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为0.2517个/平方公里
30建筑用地：建筑用地斑块总面积为[1**********] m，占区域面积的百分比为24.4012%；共有6015个斑块组成，平均斑块面积为21.8393公顷，斑块面积范围为
0.0081~1301363.46公顷，即最大斑块面积为1459594×30
2
2
=[1**********] m2，最小斑块面积
为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为1.1173个/平方公里
0未知区域：未知区域斑块总面积为4889700 m2，占区域面积的百分比为0.0908%；共有402个斑块组成，平均斑块面积为1.2163公顷，斑块面积范围为0.0081~488.97公顷，即最大斑块面积为5433×30 2=4889700 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，
斑块密度为0.0747个/平方公里
（2）分析计算的各个指数的生态意义：
斑块总面积CA和百分比PLAND：反映了农田和建筑的斑块面积居多，植被和水体其次，说明植被或许随着城市化的发展，正在被农田和建筑所取代。
斑块数量NP：农田、植被、建筑斑块数量较多，说明它们比较分散，或者小斑块过多，植被的破碎化比较严重，水体的较少，说明水体的连贯性保持得相对完整。
斑块密度PD：农田、植被、建筑的密度较大，说明单位面积内的这些斑块数目较大。 平均斑块面积AREA-MN：水体的平均面积最大，建筑其次，农田和植被最小，说明水体斑块连贯性好，建筑斑块相比之下，大面积斑块数量较多，即大面积的集中，而农田和植被可能是破碎化比较严重，小面积斑块数量居多。 斑块面积范围RA：建筑的面积范围最大，说明建筑的最大斑块比其它类型的最大值还要大。 最近欧式距离ENN_MN：水体的最近欧式距离最大，说明水体的斑块之间的距离最小值比其它类型的都大，植被其次大，农田最小。
分离度指数SPLIT：建筑、农地、植被、水体的依次增大，某种程度上来说，分离度指数越大，分散性越大。
辛普森多样性指数SIDI：0.6871趋近1，表示的是斑块的类型丰富性较大， 辛普森均匀度指数SIEI：0.8589趋近1，表示的是斑块的分布格局趋向于均匀分布。
景观生态学实验报告
实验题目：2005-9-11武汉市TM影像景观格局分析 实验过程：
一、 基于影像的景观分类 分类过程
2.制定分类标准：
1）水体 2）农田3）农田4）建设用地选择样区
3.在Aoi 的tool中选择 polygon按钮，在图中画出相应的类别样本。 4.在选中aoi的状态下点击在signature editor 中
1. 点击viewer模块打开文件。
点击
将样区导入。同理选择其他类型的样区。
计算数值evaluate——contingency matrix
（
通过不断的分析和调整后最终计算得到以下数值，使其符合要求。
）
5.计算混淆矩阵evaluate——contingency matrix 计算得到如下的数据 ERROR MATRIX -------------
Reference Data --------------
zhibei ---------- 135 0 77620 3606 81361
nongtian ---------- 0 0 65 2408 2473
Classified
Data jiansheyon shuiti ---------- ---------- ---------- jiansheyon shuiti
71400 475 0 307133
zhibei 12 56 nongtian 1 0
Column Total 71413 307664
----- End of Error Matrix -----
ERROR MATRIX -------------
Reference Data --------------
nongtian
Classified ---------- jiansheyon shuiti
Data jiansheyon shuiti zhibei
---------- ---------- ---------- ---------- 99.98 0.15 0.17 0.00 0.00 99.83 0.00 0.00
zhibei 0.02 0.02 95.40 2.63 nongtian 0.00 0.00 4.43 97.37
Column Total 71413 307664 81361 2473
----- End of Error Matrix ----- 6、影像分类
在signature中点 Classify-supervised将分类结果文件储存。 7、去噪点 （分类后处理）
点击，选择，在input file中选择分类结果文的大小，ok进行去噪点的处理。
件，然后选择output file的地址——选择
然后打开output地址中的图像就可以看到去噪点后的图像，对比去噪前后的图像。
8、.进行叠加分析
打开原始的图像，然后通过
将clear display的勾去掉。。。图像便叠加在一起，
中的blend和swipe对叠加的图像进行校对。
9、计算指标
点击raster——attributes——得到
0代表未分区，30代表建设用地，32代表植被，33代表水体，34代表农田 10、结果分析
1）表中黑色部分估计是没有分出来的区域 2）查询本图的属性
打开原始的图像20050911武汉TM数据.img，选择Utility︱Layer Info命令
可得出本图的分辨率为：30m，所以计算面积为： 建设用地： 1459594×30 2=[1**********] m2
22
植被： 2730797×30=2457717300 m 水体： 812527×30 2=731274300 m2
22
农田： 973305×30=875974500 m 未知区域：5433×30 2=4889700 m2
二、板块水平指数评价
将监督分类分好的图以.gis的格式输出，利用LANDISVIEW软件将其.gis转化为.txt文件，然后利用Fragstats软件处理得到斑块水平指数、斑块类型中指数、景观水平的景观指数评价。
点击fragstats栏 select path metrics, 设计参数
将监督分类分好的图以.gis的格式输出，利用LANDISVIEW软件将其.gis转化为.txt文件，然后利用Fragstats软件处理得到斑块水平指数、斑块类型中指数、景观水平的景观指数评价。
点击fragstats栏 select path metrics, 设计参数
点击
，再点击
，点击select as , 储存，用excel格式打开表，从
表中选取数据，统计如下（结合3）1的表格）
0代表未分区，30代表建设用地，32代表植被，33代表水体，34代表农田
三、景观要素水平指数评价
1．（植被、水体、建设用地、农田）：属于景观类型水平的景观指数计算，选择frags 软件中的 select class metrics 进行参数设置 （1）在area /density /edge项下选择total area（总面积）, percentage
of landscape（占总区域面积比）, number of patches（斑块数量）, patch density（斑块密度）以及在下面的统计项patch area 中选择 mean（平均面积）、area-weighted mean（面积加权平均）、range（斑块面积范围）见下图：
点击fragstats栏 select class metrics, 设计参数
点击
，再点击
，点击select as , 储存，用excel格式打开表，
从表中选取数据，统计如下
:
（2）在isolation / proximity （隔离度）项下选择Euclidean nearest-neighbor distance 最近欧氏距离
（3）在contagion / interspersion （聚集度）项下选择Splitting index （分离度指数）
四、景观水平的景观指数计算和评价
选择frags 软件中的 select land metrics 进行参数设置
在diversity （多样性）项下选择
simpson’s evenness index香浓维纳均匀度指数 simpson’s evenness index 辛普森均匀度指数
五、结果汇总
六、景观指数的生态效应分析
（1）各个斑块的统计信息：（0代表未分区，30代表建设用地，32代表植被，33
代表水体，34代表农田）
34农田：农田斑块总面积为875974500 m2，占区域面积的百分比为16.2715%；共有6692个斑块组成，平均斑块面积为13.0899公顷，斑块面积范围为0.0081~8759.745公顷，即最大斑块面积为973305×30 2=875974500 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为1.2431个/平方公里
32植被：植被斑块总面积为2457717300 m2，占区域面积的百分比为45.6529%；共有4248个斑块组成，平均斑块面积为57.8559公顷，斑块面积范围为0.0081~245771.73公顷，即最大斑块面积为2730797×30 2=2457717300 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为0.7891个/平方公里
33水体：水体斑块总面积为731274300 m2，占区域面积的百分比为13.5836%；共有1355个斑块组成，平均斑块面积为53.9686，斑块面积范围为0.0081~73127.43公顷，即最大斑块面积为812527×30 2=731274300 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为0.2517个/平方公里
30建筑用地：建筑用地斑块总面积为[1**********] m，占区域面积的百分比为24.4012%；共有6015个斑块组成，平均斑块面积为21.8393公顷，斑块面积范围为
0.0081~1301363.46公顷，即最大斑块面积为1459594×30
2
2
=[1**********] m2，最小斑块面积
为0.0900*900/10000=0.0081公顷，斑块密度为1.1173个/平方公里
0未知区域：未知区域斑块总面积为4889700 m2，占区域面积的百分比为0.0908%；共有402个斑块组成，平均斑块面积为1.2163公顷，斑块面积范围为0.0081~488.97公顷，即最大斑块面积为5433×30 2=4889700 m2，最小斑块面积为0.0900*900/10000=0.0081公顷，
斑块密度为0.0747个/平方公里
（2）分析计算的各个指数的生态意义：
斑块总面积CA和百分比PLAND：反映了农田和建筑的斑块面积居多，植被和水体其次，说明植被或许随着城市化的发展，正在被农田和建筑所取代。
斑块数量NP：农田、植被、建筑斑块数量较多，说明它们比较分散，或者小斑块过多，植被的破碎化比较严重，水体的较少，说明水体的连贯性保持得相对完整。
斑块密度PD：农田、植被、建筑的密度较大，说明单位面积内的这些斑块数目较大。 平均斑块面积AREA-MN：水体的平均面积最大，建筑其次，农田和植被最小，说明水体斑块连贯性好，建筑斑块相比之下，大面积斑块数量较多，即大面积的集中，而农田和植被可能是破碎化比较严重，小面积斑块数量居多。 斑块面积范围RA：建筑的面积范围最大，说明建筑的最大斑块比其它类型的最大值还要大。 最近欧式距离ENN_MN：水体的最近欧式距离最大，说明水体的斑块之间的距离最小值比其它类型的都大，植被其次大，农田最小。
分离度指数SPLIT：建筑、农地、植被、水体的依次增大，某种程度上来说，分离度指数越大，分散性越大。
辛普森多样性指数SIDI：0.6871趋近1，表示的是斑块的类型丰富性较大， 辛普森均匀度指数SIEI：0.8589趋近1，表示的是斑块的分布格局趋向于均匀分布。