景觀生態(tài)學(xué)的數(shù)學(xué)方法(更新版)
【正文】 觀現(xiàn)狀模擬到通過驅(qū)動因子模擬景觀變化 從單一尺度到多尺度的景觀變化 從宏觀變化到個體反應(yīng)機制的模擬 與地理信息系統(tǒng)結(jié)合 與社會經(jīng)濟模型結(jié)合 模型的可視化 。 ３ .中性模型 (Neutral model) ? 中性模型是指不包括任何具體生態(tài)學(xué)過程和機理的，只產(chǎn)生統(tǒng)計上所期望的空間格局的模型。該模型屬于隨機模型。 生理生態(tài)學(xué)過程模型 包含一些生理生態(tài)學(xué)機理，機理意義更明確，普適性更強，但實際應(yīng)用上更多地還是采用 半理論半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，因而這一領(lǐng)域的模型仍處于迅速發(fā)展的階段。 衛(wèi)星影像 數(shù)據(jù)有 AVHRR數(shù)據(jù)（ ）、MSS數(shù)據(jù)（ 70m分辨率）、 TM數(shù)據(jù)（ 30m分辨率， ETM15m分辨率）、 SPOT數(shù)據(jù)（ 5～ 15m分辨率）、 QUICKBIRD（ IKNOS）（ 2m分辨率）等。 一 、 模型的含義 是某種對現(xiàn)實系統(tǒng)或現(xiàn)象的抽象或簡化； 具體地說 ， 模型是對真實系統(tǒng)或現(xiàn)象最重要的組成單元及其相互關(guān)系的表述 。 ? 尺度方差分析在鑒別景觀的多尺度性以及景觀的等級結(jié)構(gòu)特別有效。 二、半方差分析 semivariance analysis ? 半方差分析是地統(tǒng)計學(xué) (Geostatistic)的重要組成部分。 ? 不相關(guān)，表示鄰域內(nèi)變量的相似性接近隨機分布。 ? 常用的空間統(tǒng)計學(xué)方法包括： 空間自相關(guān)分析、半方差分析、尺度方差分析、孔隙度分析 。 聚合指標 (aggregation index) 分割指標 (landscape division index) 聚集度指標 (contagion index) ? 連接度指標 ?連接度表示相同生境類型的斑塊之間的連接性 ，與很多景觀功能密切相關(guān)。 ?核心區(qū)指標對于破碎化生境中瀕危物種保護有重要作用。 ? 斑塊類型層次 的指標包括：各單斑塊指標的分布（均值，中值、面積加權(quán)均值、范圍等） ? 整個景觀層次 的指標包括：各單斑塊指標的分布 ? 斑塊類型層次、景觀層次的指標有一個獨特的指標：周長面積分維數(shù)是單個斑塊所沒有的。第五章 景觀生態(tài)學(xué)的數(shù)學(xué)方法 ? 第一節(jié)：景觀指標方法 ? 第二節(jié)：空間統(tǒng)計方法 ? 第三節(jié)：景觀模型 ? 數(shù)據(jù)來源 ?野外考察、大地測量、現(xiàn)有地圖、航空照片、衛(wèi)星遙感圖像、雷達圖像等 ? 景觀格局分析基本步驟： ?數(shù)據(jù)收集 景觀圖數(shù)字化 景觀格局分析 分析結(jié)果 景觀圖數(shù)字化的表達方式 ?矢量數(shù)據(jù) (vector data)：以點、線和多邊形表示景觀的單元和特征。 最大斑塊指標 (largest patch index)： 斑塊面積分布 (patch area distribution)： 簡單平均值 面積加權(quán)平均值 中數(shù) 范圍 標準差 變異系數(shù) ? 形狀指標 ? 單個斑塊層次 的指標主要有：周長面積比、形狀指數(shù)和形狀分維指數(shù)。邊緣深度取決于研究對象對邊緣區(qū)的識別程度。 聚集度指標是對整體景觀各類型斑塊聚集程度的描述，是景觀生態(tài)學(xué)中引人注目的一個景觀指標?？臻g統(tǒng)計學(xué)方法仍處于不斷完善中。 相同類型之間有相互排斥或相互擬制的作用。 自相關(guān)圖能反映自相關(guān)性隨尺度的變化。 ? 幾種典型空間結(jié)構(gòu)與其半方差圖 邊界明顯 變化不規(guī)則，非線性增加 突變在所有尺度上 空間梯度逐漸增加 周期性變化 無空間依賴性 具有多尺度特征的等級結(jié)構(gòu)的半方差圖 三、尺度方差分析 scale variance analysis ? 尺度方差是一種空間等級分析方法，可用來確定系統(tǒng)總方差在各個組織水平上的分配，反映變量不同組織水平上的變異程度。 ? 第四，景觀模型可以綜合不同時間和空間尺度上的信息，成為環(huán)境保護和資源管理的有效工具。一般為 1～ 5m分辨率。 3） 因子分析： 是使用數(shù)學(xué)方法建立起來的關(guān)于變量之間組合關(guān)系的方法。 ２ .馬爾科夫模型 ? 馬爾科夫模型是景觀生態(tài)學(xué)中最早，也是曾經(jīng)被最廣泛應(yīng)用的模型。 ?盡管許多研究者試圖采用各種方法改進馬爾科夫模型：如高階馬爾科夫模型，遺傳算法，但多數(shù)學(xué)者認為該方法用于描述景觀變化很有效，用于對景觀變化的預(yù)測則存在
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