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这两天因为项目做数据需要,用到了fragstast(4.2.1版本)。从开始的一头雾水,到现在的基本入门(还有很多功能、指标没有搞明白,或者说是知其然不知其所以然)。来分享一下自己的学习过程。
网上关于fragstast的教程质量良莠不齐,网上虽不乏讲述得非常详细者(多来源于CSDN和新浪博客,对没错,是博客,可能是大牛们都是上了一定年纪的人,还喜欢玩博客)。但总体来说我自己并没有在网上找到一篇可以把fragstast用 “人话” 讲解得非常完整的教程。因此,我打算结合自己这几天对这个软件的摸索,分享一下这个软件的入门操作。以下内容我不会使用特别深奥的名词,尽量使用简单粗暴的大白话,结合各种自己的理解、和打比方的手法。给需要在工作项目中用到fragstast的小伙伴一个完整可操作的入门教程。
Fragstast简介:
Fragstast是一个专门用对栅格数据做景观格局分析的软件,简单来说,就是你只需要输入数据,设定参数,就能跑模型,出指标(用高大上的数学结果告诉你这东西怎么怎么样)。软件中内置的指标大概有300个。通过模型得到的指标,可以对输入的栅格数据进行分析。
具体的应用场景如:area——面积大小;shape——形状指数,描述一个二维平面地块的形状的复杂程度,类似的还有frac等。不同的指标算法不一样,需要根据项目的需要选择合适的指标。
Fragstast是俄勒冈州立大学的McGarigal博士和Barbara Marks 与1995年共同开发。目前最新的版本是2015年发布的4.2.1版本,在其官方网站上可以免费下载软件,以及相应的教程文档和arcgis插件。但其附带的arcgis插件只能支持到arcgis10.0版本,且教程文档为全英。英语好的同学可以看一看。
官网可下载的教程不仅有pdf文档,还有分6个部分的教程数据,可以自己学习操作(可以说非常人性化了。只不过我比较懒不想看英文,就没有深入研究)
官网地址:http://www.umass.edu/landeco/research/fragstats/fragstats.html
Fragstast对输入数据分三个尺度进行分析。分别是:斑块(patch)、类型(class)、景观(landscape)。具体来说,斑块尺度就是对输入的数据中每一个离散的斑块进行分析。如,arcgis中的一个shp文件(一个图层)内包含多个要素,一个要素可能只对用一个地块,也可能对应多个地块。但无论如何,一个要素都是对应该图层属性表中的一条数据。那么,在fragstast中的对斑块尺度进行分析,就是对每一个地块都进行分析;对类型尺度进行分析,就是对所有要素进行分析,意味着如果一个要素如果包含多个地块,也被放在一起分析;如果是景观尺度,就是对整个图层进行分析。
对于从什么尺度进行分析,一是要根据你项目的需求,二是根据你所需要分析的指标。不同的尺度下有不同的指标,有些指标如形状指数frac、shape只能在斑块尺度下才能得出结果,有些指标则能够在多个尺度下进行分析。
Fragstast支持的数据格式,包括arcgis的grid、geotiff(.tif)、img格式等。最常用的也就是tif格式和img格式。其他的格式因为需要设置系统环境变量,所以我没有深入摸索。
在从arcgis中导出的img格式文件时候我曾遇到过两个问题。一是导出工具选择,二是导出的像元大小的设置。
我开始的时候使用的是convension.tool下的“转为栅格”工具——要素转栅格,但导出后的img文件始终在fragstast中跑不出数据,原因不明。后来换成 面转栅格 工具,转出来的img能在fragstats中跑出数据。但仍存在其他问题。
边缘还是有小锯齿,但对于我的项目来说这样的精度已经完全足够了
3.67只是最适合我的数据的值,对于其他数据来说是不是最适合的值,我没有实践过不知道,我推测不是。但通过二分法去找最适合的像元值肯定是没错的。
Fragstats软件的操作:
最终的结果就是以这样的表格形式展现出来,表头就是各种指标,第三列type就是每个要素(地块)的标识。我在导出img格式的时候选择的是fid作为每个要素的标识字段。从1-178,fragstats会在每个标识字段的前面加上“cls_”这样的前缀。这个可以在导出excel后替换掉。
说了这么多,忘了说步骤:
一定要选择了左边的data type(数据类型)以后,才能点击右边的“…”选择文件
选择 use 8 cell neighborhood(8像元邻近),下面选择 no sampling,因为我在三个视角下都需要进行指标分析,所以三个都勾选,最后的 generate patch ID file可以不选。
这里就比较复杂了,我因为用不到这些指标,所以没有研究,想了解的同学只能上网找其他资料。
下面的activity log让你看results,后面就能看到我们需要的结果了。
这里的教程只是针对fragstats中的一些简单指标,对于其他复杂指标我没有再深入探究。
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