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FRAGSTATS4.2中文教程.pdf

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Last Updated: 21 June 2019 Prepared by: Kevin McGarigal FRAGSTATS 4 Tutorial 本教程旨在为 FRAGSTATS 用户提供有关如何使用“快速入门”的快速入门 软件。 本教程 提供的所有必需数据和文件均已提供 可以用作如何格式化你自己的文件的模板。 但是, 这个 教程不能代替完整的 FRAGSTATS 用户手册; 都很严肃 FRAGSTATS 用户有责任了解用 户的所有信息手册。 该教程实际上是一系列简短的教程,旨在演示其中的一些 FRAGSTATS 的基本特征; 它并 不打算成为一个全面的指南,而是 帮助新用户开始使用的指南。 教程包括以下内容: 1. 设置软件和检查网格 - 涵盖基本设置 用于运行 FRAGSTATS 的软件和计算机以 及对该软件的检查 将在后续教程中使用的网格。 所有用户都应该完成 本教 程。 2. 分析单个网格 - 涵盖分析中涉及的基本步骤 单个网格,包括使用辅助表格来 计算功能 指标。 3. 批处理多个网格 - 涵盖使用批处理文件 一次处理多个网格。 4. 移动窗口分析 - 涵盖使用移动窗口分析 创造当地景观结构梯度 5. 从 R 运行命令行版本 - 包含执行 来自 R 的 FRAGSTATS 命令行版本(编程环境 和统计计算环境)。 6. 使用抽样策略分析子景观 - 涵盖 使用各种抽样策略来分析子景观,包括 1) 使用用户提供的,移动的窗口或系统的详尽抽样 平铺方案 2)基于用户指定的窗口的部分取样 围绕用户提供的或随机的采样点。 1 | P a g e
教程 1.设置软件并检查网格 在本教程中,您将设置软件并检查待分析的网格 1. 下载并安装 FRAGSTATS 首先,如果您还没有这样做,请下载 FRAGSTATS 4.x 并运行设置实用程序 在计算机上安 装软件。 2. [可选]设置计算机以使用 ESRI ArcGIS 如果您打算使用 geotiff(首选格式),ascii 或任何其他数据 除 ESRI ArcGIS 数据外的 其他格式,您可以跳过此步骤。 但是,如果你有一个有效的 具有 Spatial Analyst 或 ArcView 3.3 的 ESRI ArcGIS 许可证( 版本 10 或更早版本 ) Spatial Analyst 并打算 与 ArcGrids(或 Rasters)一起使用,则有两种重要要求如下: 首先 ,您需要编辑您的计算机系统的环境“路径”变量。 具体而言,FRAGSTATS 必须 能够访问在“bin”中找到的 aigridio.dll 库, (用于 ArcGIS 安装)或 “bin32”(适用 于 ArcView 3.3 )中的 avgridio.dll 库 安装)目录。 请注意,路径可能因您的版本和版本 而异 安装。 在计算机上搜索相应的文件并将路径复制到 bin 或 bin32 目录中。 请注意, 该路径不包含 aigridio.dll 或 avgridio.dll 文件名; 它以 bin 或 bin32 结尾。 例如,对于 ArcGIS 10 安装,路径可能如下所示:C:\ Program Files(x86)\ ArcGIS \ Desktop10.0 \ Bin 应该在 windows 系统中指定相应 bin 目录的路径 环境变量如下: 在 Windows 7 中,可以从 Control 访问和编辑环境变量 面板 - 系统和安全 - 系统 - “高级” 下的高级系统设置 选项卡并单击“环境变量”(位于对话框的底部) “高级”选项卡), 如下图所示。 在系统变量列表中,选择 “路径”变量并选择“编辑”并将路径添加到相 应的 bin 目录 (例如,C:\ Program Files(x86)\ ArcGIS \ Desktop10.0 \ Bin)。 请 注意,你需要一个分号 列表中的每个路径之间,并确保您在系统上输入正确的路径。 2 | P a g e
如果您使用的是不同的 Windows 操作系统,则必须弄清楚如何操作 找到系统环境变量, 然后像上面那样编辑 路径变量。 其次 ,如果您打算在 ArcGIS 10.0 或更早版本中使用 ArcGrid,则需要 以确保本教程 中包含的 ArcGrid 位于目录中 您的磁盘在完整路径中不包含任何空格。 例如,如果你 有 教程网格 reg78b 位于以下目录中: C:\Documents and Settings\Fragstats\Tutorial_1\reg78b 尝试运行 FRAGSTATS 时,您将收到以下错误消息: 3 | P a g e
Error: Unexpected error encountered: [cannot_set_access_window for: C:\Documents and Settings\Fragstats\Tutorial_1\reg78b]. Model execution halted. 这是 ESRI 不可调和的问题,唯一的解决方法是将所有的网格, 包括本教程中包含的内 容,在不包含空格的目录中。 请注意,无论如何,这可能是很好的做法,因为还有其他 软件程序 无法正确处理路径中的空间。 3.检查网格 接下来,检查网格以确保您了解之前的风景定义 分析它们,因为分析的结果只能在上下 文中解释 景观定义。 Geotiff/ArcGIS grids.--如果你打算与 Geotiffs 合作(首选 格式)或 ESRI ArcGIS 网 格,并安装 ESRI ArcGIS,打开提供的 ArcMap 中的 fragtutorial_1.mxd 项目。 fragtutorial_1.mxd project in ArcMap. 请注意,如果你使用的是 ArcGIS 9.3, 请打开 fragtutorial_1_9.3.mxd. 该项目包含多个数据层,如列表所示 在目录中,包括任意范 围内的土地覆盖网格( lugrid.tif ) 马萨诸塞州西部,都是 Geotiffs。 4 | P a g e
正如你可以从传说中看到的, lugrid.tif 包含六个地形类,包括: 1)开放(主要是农 业),2)住宅,3)水(开放水域和大型 河流),4)森林,5)湿地,6)城市。 打开 lugrid 图层属性并检查“源”选项卡上的网格属性。 在 特别注意网格尺寸(1104 列×1035 行),单元尺寸(50 米), 格式(GRID)和像素类型(有符号整数)。 有符 号的整数像素类型是如果景观有边界,则是必要的; 即景观外的分类细胞条 边界和分配 的负面课堂价值。 如果风景不包含边框, 那么 无符号整数类型就 OK。 在这种情下, lugrid 不包含边界, 但子景观(如下),所以像素类型已被设置为有符号整数。 接下 来,打开 lugrid 图层属性表并检查存在的类值格。请注意每个分类的分类值和文字说明。 5 | P a g e
你需要知道的 等级值。 接下来,打开 lugrid 图层属性表并检查网格上存在的类值。 请注意每个分类的分类值和 文字说明。 稍后您需要了解分类值。 并缩放到图层范围来查看 reg78b.tif 网格。 这个网格是一个随机选取的大约 5x5 公里 接下来,通过在上下文表中选择 6 | P a g e
(25 平方公里)的方形子景观样本从 lugrid。 扩大传说并注意目前的地面分类; 它有和以 前一样的六个土地覆盖分类,但增加了六个“边界”分类. 属性表显示了与之相同的六个地形类 之前,但两者都是积极的(景观内部 边界)和负面 (边界,或景观外) 边界)版本的每个类。 请注意,我创建了所有三个 该项目中的网格 包含边界(reg78b, reg66b 和 reg21b)使用 fragborder.aml 脚本 提供。 这个 aml(arc 宏语言)从中执行 弧提示并需要 ArcInfo Workstation。 简单地说, 该脚本剪辑具有多 边形 coverage 的 lugrid 图层 其中一个子景观,然后通过缓冲多边形 50 米,并再次夹住 lugrid 层,但与缓冲区 (即稍大)的多边形。 接下来,更大的网格是 乘以-1 将单元格值 转换为负值。 最后,两个网格合并,较小的网格( 子景观的利益)在上面,导致积极的 无处不在的价值除了在狭窄的细胞条 边境。 最后,查看表格中的其他子景观网格 内容。 有三种不同的子景观:reg78, reg66 和 reg21,每个文件还包含一个带有横向边界的版 本:reg78b, reg66b 和 reg21b。 这些景观在森林覆盖的数量上差别很大。 Ascii /二进 制网格。 - 如果您正在计划使用 ASCII 或二进制网格,请打开 在文本编辑器中提供所提 供的文件并检查它们。 Ascii 文件是可解释的, 二进制文件不是。 这两者都不好看,你 不能用它做很多,但它 了解这些文件的外观非常有用。 在文本编辑器中打 reg78b2.asc 7 | P a g e
(该文件的左上部分显示如下)。 这是一个以空格分隔的 ascii 文件(即每个单元格条目 之间有一个空格)并且是 因此可以解释。 请注意,这个 ascii 文件是通过转换 reg78b 创 建的 ArcGrid 转换为 ArcMap 中的 ascii 文件。 请注意前六个包含的标题信息 文件的行。 该头信息必须在可以分析之前被删除 FRAGSTATS; 然而,关于网格尺寸的信息(ncols = 102 和 之后需要 nrows = 102),cellsize(50)和 nodata 值(-9999) 参数化 FRAGSTATS 模型。 尤其要注意景观边框 由第一行和第一列中的负类别值指示。 Ascii/binary grids.--如果您打算使用 ASCII 或二进制格式,请在文本编辑器中打开提 供的文件并检查它们。 Ascii 文件是可解释的,二进制文件不是。 这两个文件都不好看, 你也不能用它们做很多事情,但知道这些文件是什么样子是很有用的。 在文本编辑器中打开 reg78b2.asc(该文件的左上部分显示如下)。 这是一个以空格分隔 的 ascii 文件(即每个单元格条目之间有一个空格),因此可以解释。 请注意,此 ascii 文件是通过将 ArcMap 的 reg78b 转换为 ArcMap 中的 ascii 文件创建的。 请注意文件头 六行中包含的标题信息。 在 FRAGSTATS 中可以分析该头信息之前,必须先删除它; 然而, 在参数化 FRAGSTATS 模型时,以后需要网格尺寸信息(ncols = 102 和 nrows = 102), cellsize(50)和 nodata 值(-9999)。 尤其要注意第一行和第一列中负类别值所表示的 景观边界。 如果不将它们导入到您最喜欢的 GIS 中,查看 ascii 网格会更困难。 但是,如果您是 R 用户,则可以使用以下脚本(或打开提供的脚本 tutorial_1.R)在 R 中绘制网格。请注意, 有多种方法可以在 R 中绘制网格。如果您熟悉 使用 Raster 软件包,您可以导入 ascii 网 格并轻松绘制它们,但为图例指定颜色方案并绘制漂亮的图例会有点棘手。 以下脚本使 用了图形库中的基本功能: 8 | P a g e
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