景观指数
较全的景观指数公式
景观指数（1）斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例（PLAND ）()1001AaP PLAND nj iji ∑===式中：ija ——斑块ij 的面积；A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例；是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少，其值等于100时，说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度（PD ）()()10010000An PN i=式中：in ——第i 类景观要素的总面积；A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数，其单位为斑块数/100公顷，它表达的是单位面积上的斑块数，有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数（PAFRAC ）()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij n j ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC式中：ija ——斑块ij 的面积；ijp ——斑块ij 的周长；in ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间，其值越接近1，则斑块的形状就越有规律，或者说斑块就越简单，表明受人为干扰的程度越大；反之，其值越接近2，斑块形状就越复杂，受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度（AI ）)100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii iig g AI式中：iig ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时，该类型的聚合程度最低；而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时，具有最大的聚合指数。
（2）总体景观指数①香农多样性指数（SHDI ）()i i mi p p SHDI ln 1∑=-=式中：ip ——景观斑块类型i 所占据的比率；香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测，该指标能反映景观异质性，特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
较全的景观指数公式
较全的景观指数公式景观指数是评价景观品质和可持续性的重要指标之一、它可以用于评价土地使用、城市规划和景观设计的质量，并帮助决策者了解和改进景观的可视性、连通性、多样性和自然性等要素。
以下是一个较全的景观指数公式，它将这些要素纳入考虑，并考虑了景观的可持续性：景观指数=可视性指数×连通性指数×多样性指数×自然性指数×可持续性指数其中，每个指数的计算方法如下：1. 可视性指数 (Visibility Index)：表示景观的可见程度和可接近性。
它衡量了景观能否被人们轻松观察和接近，从而影响其可用性和吸引力。
可视性指数可以通过以下公式计算：可视性指数=(S/P)×100其中，S表示可见景观的总面积，P表示研究区域的总面积。
连通性指数=(C/N)×100其中，C表示连接的要素数量，N表示研究区域中的总要素数量。
3. 多样性指数 (Diversity Index)：评估景观的种类和多样性，包括植被类型、土地利用类型和景观元素组成的多样性。
多样性指数可以通过以下公式计算：多样性指数=(D/T)×100其中，D表示研究区域中的不同景观类型数量，T表示总景观类型数量。
4. 自然性指数 (Naturalness Index)：衡量景观的自然程度和生态可持续性，包括自然环境保护、生态系统功能和生物多样性等。
自然性指数可以通过以下公式计算：自然性指数=(N/L)×100其中，N表示自然景观的总面积，L表示研究区域的总面积。
5. 可持续性指数 (Sustainability Index)：反映景观设计和土地使用的可持续性。
它包括节约能源、水资源管理、环境保护和社会包容等方面的指标。
可持续性指数可以通过以下公式计算：可持续性指数=(W+E+P+S)/4其中，W表示能源节约的指标，E表示水资源管理的指标，P表示环境保护的指标，S表示社会包容的指标。
景观指数
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6、景观指数的尺度效应
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空间异质性(spatial heterogeneity) 是指某种生态学变量在空间分布上的不 均匀性及复杂程度。他是一种多尺度上 普遍存在的自然甚至社会、文化现象。 在生态学中，尺度通常是指空间或 时间幅度(extent)或粒度(grain)。即， 空间幅度、时间幅度、空间粒度、时间 粒度。
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其中，A为景观中斑块总面积，E为总 周长。
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当景观中只有一个斑块且为正方形时， SQP=0，当景观中斑块形状越来越复杂或 偏离正方形时，SQP增大，渐趋于1。显然， SQP于LSI之间有直接的数量关系，即：
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3.8 景观聚集度指数 （contagion index ）
/landeco/research/fragstats/frag stats.html
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5、景观指数应用举例
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5.1、用于两种景观的对比
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5.2、景观格局指数可以用来定 量地描述和监测景观的结构特 征随时间的变化。
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Hulshoff认为景观指数可划分 为： （1）景观格局指数（如：斑 块类型、数量及形状指数） （2）变化指数（如：斑块数 目变化率等）
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Turner等认为，景观指数可分 为： （1）斑块数目与大小 （2）斑块分维数 （3）景观要素之间的边缘数 和多样性 （4）优势度与蔓延度
均匀度指数E反映景观中各斑块在面积 上分布的不均匀程度，通常以多样性指数和 其最大值的比来表示。以Shannon多样性指 数为例，均匀度可表达为：
较全的景观指数公式
较全的景观指数公式-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1景观指数（1）斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例（PLAND ）()1001AaP PLAND nj iji ∑===式中：ija ——斑块ij 的面积；A ——所有景观的总面积。
PLAND 度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例；是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少，其值等于100时，说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度（PD ）()()10010000An PN i=式中：in ——第i 类景观要素的总面积；A ——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数，其单位为斑块数/100公顷，它表达的是单位面积上的斑块数，有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数（PAFRAC ）()2112111ln ln ln ln 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑∑∑∑∑=====n j ij n j ij i n j ij n j ij nj ij ij ij p p n a p a p n PAFRAC式中：ija ——斑块ij 的面积；ijp ——斑块ij 的周长；in ——斑块数目。
PAFRAC 反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间，其值越接近1，则斑块的形状就越有规律，或者说斑块就越简单，表明受人为干扰的程度越大；反之，其值越接近2，斑块形状就越复杂，受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度（AI ）)100(max ⎥⎦⎤⎢⎣⎡→=ii iig g AI式中：iig ——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI 基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时，该类型的聚合程度最低；而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时，具有最大的聚合指数。
景观指数分类及其生态意义
景观指数分类及其生态意义景观指数是指对一个区域内的景观进行评价的指标，它可以反映出该区域内的生态环境质量和景观美观程度。
景观指数分类主要有三种，分别是景观多样性指数、景观破碎化指数和景观连通性指数。
这三种指数在生态环境保护和景观规划中都有着重要的作用。
景观多样性指数是指一个区域内不同类型景观的数量和比例。
景观多样性指数越高，说明该区域内的生态环境越丰富，生物多样性也越高。
在生态环境保护中，景观多样性指数可以用来评价一个区域内的生态环境质量，以及生物多样性的保护情况。
在景观规划中，景观多样性指数可以用来评价一个区域内的景观美观程度，以及规划出更加多样化的景观类型，使得景观更加丰富多彩。
景观破碎化指数是指一个区域内景观的连续性和完整性程度。
景观破碎化指数越高，说明该区域内的生态环境越受到破坏，生物栖息地也越受到影响。
在生态环境保护中，景观破碎化指数可以用来评价一个区域内的生态环境破坏程度，以及生物栖息地的完整性情况。
在景观规划中，景观破碎化指数可以用来评价一个区域内的景观连续性和完整性程度，以及规划出更加连续完整的景观，使得景观更加和谐统一。
景观连通性指数是指一个区域内不同景观之间的联系程度。
景观连通性指数越高，说明该区域内的生态环境越连通，生物栖息地也越连通。
在生态环境保护中，景观连通性指数可以用来评价一个区域内的生态环境连通程度，以及生物栖息地之间的联系情况。
在景观规划中，景观连通性指数可以用来评价一个区域内不同景观之间的联系程度，以及规划出更加连通的景观，使得生态环境更加连通，生物栖息地之间的联系更加紧密。
景观指数分类在生态环境保护和景观规划中都有着重要的作用。
通过对景观指数的评价，可以更加全面地了解一个区域内的生态环境质量和景观美观程度，从而采取相应的保护和规划措施。
同时，景观指数分类也可以促进生态环境保护和景观规划的协调发展，使得生态环境保护和景观规划更加和谐统一。
景观指数分类是生态环境保护和景观规划中不可或缺的一部分。
较全的景观指数公式
景观指数（1）斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例（PLAND）式中：ij a——斑块ij的面积；A——所有景观的总面积。
PLAND度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例；是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少，其值等于100时，说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度（PD）式中：i n——第i类景观要素的总面积；A——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数，其单位为斑块数/100公顷，它表达的是单位面积上的斑块数，有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数（PAFRAC）式中：ij a——斑块ij的面积；ij p——斑块ij的周长；i n——斑块数目。
PAFRAC反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间，其值越接近1，则斑块的形状就越有规律，或者说斑块就越简单，表明受人为干扰的程度越大；反之，其值越接近2，斑块形状就越复杂，受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度（AI）式中：ii g——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时，该类型的聚合程度最低；而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时，具有最大的聚合指数。
（2）总体景观指数①香农多样性指数（SHDI ）式中：i p ——景观斑块类型i 所占据的比率；香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测，该指标能反映景观异质性，特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
另外在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时，SHDI 也是一个敏感指标。
如在一个景观系统中，土地利用越丰富，破碎化程度越高，其步定性的信息含量也越大，计算出的SHDI 值也就越高。
②蔓延度（CONTAG ）式中：i p ——i 类型斑块所占的面积百分比；ik g ——i 类型斑块和k 类型斑块毗邻的数目；m ——景观中的斑块类型总数目。
较全的景观指数公式
较全的景观指数公式 Prepared on 22 November 2020景观指数（1）斑块类型指数①斑块所占景观面积的比例（PLAND）式中：ij a——斑块ij的面积；A——所有景观的总面积。
PLAND度量的是景观的组分。
它计算的是某一斑块类型占整个景观的面积的相对比例；是帮助确定景观中优势景观元素的依据之一。
其值趋于0时,说明景观中此斑块类型变得十分稀少，其值等于100时，说明整个景观只由一类斑块组成。
②斑块密度（PD）式中：i n——第i类景观要素的总面积；A——所有景观的总面积。
斑块密度是景观格局分析的基本的指数，其单位为斑块数/100公顷，它表达的是单位面积上的斑块数，有利于不同大小景观间的比较。
③周长面积分维数（PAFRAC）式中：ij a——斑块ij的面积；ij p——斑块ij的周长；i n——斑块数目。
PAFRAC反映了不同空间尺度的性状的复杂性。
分维数取值范围一般应在1—2之间，其值越接近1，则斑块的形状就越有规律，或者说斑块就越简单，表明受人为干扰的程度越大；反之，其值越接近2，斑块形状就越复杂，受人为干扰程度就越小。
④斑块聚合度（AI）式中：ii g——相应景观类型的相似邻接斑块数量AI基于同类型斑块像元间公共边界长度来计算。
当某类型中所有像元间不存在公共边界时，该类型的聚合程度最低；而当类型中所有像元间存在的公共边界达到最大值时，具有最大的聚合指数。
（2）总体景观指数①香农多样性指数（SHDI）式中：i p——景观斑块类型i所占据的比率；香农多样性指数在群落生态学中被广泛应用于多样性的检测，该指标能反映景观异质性，特别对景观中各斑块类型非均衡分布状况较为敏感。
另外在比较和分析不同景观或同一景观不同时期的多样性与异质性变化时，SHDI也是一个敏感指标。
如在一个景观系统中，土地利用越丰富，破碎化程度越高，其步定性的信息含量也越大，计算出的SHDI值也就越高。
②蔓延度（CONTAG）式中：i p——i类型斑块所占的面积百分比；ik g——i类型斑块和k类型斑块毗邻的数目；m——景观中的斑块类型总数目。
景观指数
4.对比度指数
斑块水平上的边缘对比度指数ECON可反映相邻斑块之间的 对比度，即
p d ECON p
m k 1 ijk ij
ik
pijk 为斑块 ij与类型 k 的斑块之间相邻的总边缘长度（m）；p ij为斑 式中， 块 ij 的实际周长； d ik 为类型 i与k 的斑块之间的边缘对比度权重 （ 0 d ik 1 ），需要用户事先定义，并以固定格式的文件（如edg_wgt.csv） 输入。
对比度指数
斑块类型和景观水平上的边缘对比度指数TECI是在 ECON的基础上扩展而成的，即
TECI
e d
m k 1 ik ik
e
k 1
m
100
* ik
TECI
e d
m m i 1 k i 1 ik ik
E
*
100
E 为景观 式中，eik 为类型 i 与 k 的斑块之间相邻的总边缘长度（m）； 中所有斑块之间相邻的总边缘长度（m），其计算均不论边缘带是否存在。
LSI
e
k 1
ik
4 A
式中，m为斑块类型数；A为景观总面积（m2）；eik 为类型 i 和 k 的斑 块之间相邻的总边缘长度（m）。
D.FRAC和PAFRAC
分维或分维数可以直观地理解为不规则几何形状的非整数 维数。FRAC是斑块水平的分维数，而PAFRAC是斑块类型 水平或景观水平上的分维数。
输出文件
Fragstats可计算3种尺度：①镶嵌图中的每个斑 块；②镶嵌图中的每个斑块类型；③整个景观镶 嵌图。
输出4个文件，扩展名为.patch、.class、.land 和.adj。所有创建的文件都是ASCII文件和可视文 件，被格式化后易输入电子数据表和数据库管理。
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文献—：邵怀勇,仙巍,杨武年,等. 三峡库区建设前后10年库区景观空间格局动态变化研究——以重庆开县为例[J].测绘科学,2008,33（6）：175-178.
一、单一景观类型景观指数：
1、斑块密度——PD i =N i /A ×10000×100,式中PD i 为景观类型i 的斑块密度，N i 为景观类型i 的斑块数，A 为研究区总面积，×10000×100即转换为每100公顷内的斑块数。
反映土地利用景观斑块空间分布的均匀程度。
2、斑块平均面积——A =A i N i
，式中A i 为景观类型i 的总面积，N i 为景观类型i 的总斑块数。
3、景观形状指数——LSI =√A ，式中E 为景观类型中所有斑块边界的总长度，A 为景观
总面积。
当景观中只要一个正方形斑块时，其值为1；当景观中斑块形状偏离正方形时，其值越大。
4、景观分离度——度量某一景观类型中不同斑块个体分布的离散程度。
计算公式为： F i =D i
S i S i =A i
A D i =
12√A i N i 即 F i =12√A i N i A i A
式中，Fi 为第i 类土地利用类型的分离度，Di 为第i 类土地利用类型的距离指数，Si 为第i 类土地利用类型的面积指数，Ni 为第i 类土地利用类型的斑块个数，A 为土地总面积，Ai 为第i 类土地利用/覆被类型的总面积。
分离度越大，表示在地域上越分散。
二、景观镶嵌体的景观格局指数
1、景观多样性指数：当土地利用/覆被由单一元素构成时，土地利用/覆被是均质的，其多样性指数为0。
当土地利用/覆被由两个或两个以上的元素构成时，若各类嵌块体所占的土地利用/覆被比例相等，则其土地利用/覆被多样性指数为最高，若各类嵌块体所占土地利用/覆被的比例差异增大，则土地利用/覆被多样性指数降低。
即在一个研究区域中,土地利用类型越丰富，破碎化程度越高，其信息含量和信息的不定性就越大。
2、景观优势度指数：用于测度景观空间格局构成中一种或一些景观类型占支配地位的程度，通过计算最大可能多样性指数(Hmax)的离差(Deviation)来表达：
D =log 2m +∑P i m i=1log 2P i
D 为优势度指数，m 为最大多样性指数公式中的S ，log 2m 为最大可能多样性指数，作用在于对土地利用/覆被类型的土地利用/覆被指标差异标准化。
D 值大，
优势度高，表示土地利用与覆被只受一种或少数几种土地利用类型控制，D值小，优势度低，表示各土地利用/覆被类型比例大致相等。
2、景观相对聚集度指数：是反映景观中不同缀块类型的非随机性或聚集程度。
其计算公式如下:
C=1+∑∑P ij log2P ij
n
j=1
n
i=1
2ln n
式中，n为景观斑块类型总数，P ij为斑块类型i与j相邻的概率，其值在一个栅格化景观的一般求法是P ij=P i P i/j，式中P ij是一个随机抽选的栅格细胞属于斑块类型i的概率,而P j/i是在给定缀块类型i的情况下,缀块类型j与其相邻的条件概率,即P j/i=m ij/m i，式中m ij是景观栅格网中缀块i和j相邻的细胞边数, m i是缀块类型i细胞的总边数。
如果一个景观有许多离散的小缀块组成,其聚集度的值较小;当景观中以少数大缀块为主或同一类型缀块高度连接时,其聚集度的值则较大。
文献二：姜欢欢,李继红,范文义,等. 三峡库区秭归县景观格局变化及模拟预测[J].应用生态学报,2009,20(2):474-479.
1、选用景观面积特征(CA)、香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)描述景观多样性，
选用斑块类型面积、斑块数量、面积权重平均斑块面积指数、斑块平均面积指数、平均形状指数和面积权重形状指数来定量描述景观的基本特征，选用边缘密度(ED)和斑块密度(PD)来描述景观的破碎程度。
2、各景观类型的面积权重平均斑块面积均明显大于斑块平均面积，说明研究区各景观类型
的斑块面积分配极不均匀，少数大斑块占据了景观类型总面积的很大比例。
3、斑块形状的复杂程度往往与人类影响程度有关，一般而言，受人为影响后斑块形状趋于
简单。
有林地的平均形状指数下降，而面积权重形状指数却明显增加，说明有林地连片化形成大斑块的同时，其形状趋于不规则。
疏林地的平均形状指数呈上升趋势，但面积权重形状指数却下降，说明大面积的疏林地斑块的形状趋于简单化，反映出了人为干扰的影响。
4、景观边缘密度和斑块密度的普遍下降说明景观类型的斑块少、面积大，且景观类型的连
片化程度增强、景观破碎程度降低。
5、文中Landsat卫星数据的图像分辨率较低(30 m×30 m)，加之数据处理过程中的误差，使
结果仅适用于大致发展方向的研究。
今后应使用高分辨率的遥感数据,使研究更为准确，
以探求景观变化的内在机制。
文献三：高群. 三峡库区景观格局变化及其影响因素——以重庆市云阳县为例[J].生态学报,2005,25(10):2499-2506.
1、该文提出了对三峡库区TM影像进行解译的方法：先初步进行非监督分类，再结合地形图和土地利用图以及实地考察资料进行目视判别修改。
而不采用监督分类方法进行解译原因在于研究区山地地形破碎、起伏变化大，造成影像阴影较多，地表植被类型丰富且空间变异大，致使研究区“同物异谱”和“同谱异物”现象的广泛存在。
2、该文对研究区进行景观格局特征的定量分析时，所采用的景观指数包括两大级别：一是斑块类型尺度上的景观指标，有斑块类型面积、斑块类型所占景观面积的比例、斑块类型个数3个指标；二是景观级别上的景观指标，有斑块个数、最大斑块所占景观面积的比例、斑块平均大小、斑块密度指数、香农多样性指数、香农均度指数等指标。
3、该文重点分析了研究区景观格局变化的驱动力，包括：地形地貌是影响景观生态分异的基本因素之一、退耕还林还草等生态治理行为、城镇化速度加快与基础设施建设、城镇化速度加快与基础设施建设和生态移民。
文献四：曹银贵,周伟,王静,等.三峡库区30 a 间土地利用景观特征的粒度效应[J].农业工程学报,2010,26(6):315-321.
1、该文在对景观粒度效应进行研究中所选取的景观指标是从类型与景观2 个尺度进行挑选，分别是：类型尺度上景观指数包括斑块密度、斑块面积百分比、正归化形状指数、面积周长分维数、聚集度、有效网格大小、聚合指数；整体尺度景观指数包括斑块密度、景观形状指数、凝聚度、分离度、面积周长分维数、蔓延度、景观丰度、香农多样性、香农均匀度。
2、类型水平景观指数的相关性越强，指数值的变化曲线越相近。
3、周长面积分维数是另一个反映景观形状复杂程度的指标，其值越接近1，类型景观斑块形状越简单，越接近2，则越复杂。
聚集度指数是反映斑块在景观中聚集与分散状态的指数，当斑块呈现全分散型时，其指数值为-1，呈随机分布时其指数值为0，呈聚集状分布时其指数值为1。
凝聚度指数是表征斑块连通性的指数。
有效网格大小是斑块面积的平方和与景观面积的比值，用于比较斑块的平均面积大小。
景观总面积不变时，有效网格变大，反映该类型景观面积增加，其在景观中的比例加大。
聚合指数是表示景观类型内部的团聚程度。
如果一个景观由许多离散的小斑块组成，其聚合指数较小；当景观中以少数大斑块为主或同一类型斑块高度相连时，其聚合指数较大。
4、该文在粒度效应分析中数据处理方法为：在ArcView3.2 软件的空间分析模块中，将各时期的土地利用图转变为不同粒度的栅格数据。
栅格大小从100～3 000 m，即100、200、400、600、800、1 000、2 000、3 000 m。
然后用Fragstats 软件计算景观格局指数。