香农多样性指数

香农多样性指数第1页/共14页景观格局景观格局用于描述大小、形状、属性不一的景观空间单元（斑块）在空间上的分布与组合规律，包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置。第2页/共14页景观格局基于耕地、林地、园地、草地、水域、居民地及设施、交通等地理国情普查信息，利用景观格局分析模型和方法，综合分析各类普查要素的景观复杂度、景观破碎度、景观稳定性、景观多样性、景观均匀度、景观优势度等，反映区域全局的景观特征和不同地表覆盖类型的结构组成和空间配置特征。而景观的多样性是用香农多样性指数表示的。第3页/共14页香农多样性指数

第4页/共14页香农多样性指数在城市景观分析中香农多样性指数可以表达两个方面的信息：表述土地上不同斑块类型的多少，即丰富度，可由m直接看出。可以根据SHDI的值来分析出各种类型在空间上分布的均匀程度。当m=1时SHDI=0说明该区域只有一种类型的斑块，SHDI增大，说明拼块类型增加或各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布。第5页/共14页香农多样性指数生态意义：香农多样性指数能反映景观异质性，特别对景观中各拼块类型非均衡分布状况较为敏感，即强调稀有拼块类型对信息的贡献，这也是与其它多样性指数不同之处。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。SHDI=0表明整个景观仅由一个拼块组成；SHDI增大，说明拼块类型增加或各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布。第6页/共14页香农多样性指数左图的香农多样性指数就相对较小，而又图的香农多样性指数相对较大。第7页/共14页实例一、上海市域景观格局指数的变化上海市域景观格局指数的变化为了更加全面地评价上海海岛与海岸带开发活动的环境与生态效应，监测景观格局的变化，首先将上海市域总面积作为广义的海岸带进行评价研究，以利于海洋管理决策者掌握上海总体开发活动的环境与生态效应。分别应用遥感图像处理软件ERDAS、地理信息系统软件ArcGIS和景观格局分析软Fragstats对所获得1999年、2001年、2003年、2005年和2007年的遥感图像进行分析，获得上海市域总体的景观格局。在景观格局分析过程中，将整个景观划分为农业用地、城镇开发区、滩涂湿地和陆上水面等四个类型。应用景观格局分析软件Fragstats对上海市域景观进行定量分析，可以获得历年的生态景观指数。第8页/共14页实例一通过对生境破碎度（蔓延度指数）和生境多样性（香农多样性指数）的分析发现，从1999年至2005年上海整个市域的生境指数处于较为稳定的状态，在稳定中稍微有优化发展的趋势（各拼块类型在景观中呈均衡化趋势分布）。第9页/共14页实例二、基于多样性指数的临港新城景观格局演变分析研究地区：临港新城位于东海之滨、上海东南长江口与杭州湾交汇处、上海市版图的最前端，距上海市中心城区75km。研究方法：主信息源：美国陆地卫星LandsatETM+影像，成像时间分别为1999、2001、2003、2005、2007年。最小空间分辨率为30m。图像经过几何纠正，通过监督分类形成假彩色影像。根据遥感影像中的地物特征以及临港新城的地形图、土地利用图等资料，在大量野外调研和实地考察的基础上，共划分出4类生境，即城镇开发区、岛上水面业用地、滩涂湿地。然后用ENVI、ArcGIS处理生成斑块图形；最后利用Fragstats软件计算生境指数。第10页/共14页实例二黑色区域为水域，是一个填海造田的过程。第11页/共14页实例二研究结论通过上述演变图可以发现，2001年以后临港新城围海造田活动加速，人类活动影响日趋显著。2003年以后开始修建围堤，临港新城以东区域形成了大片滩涂，临港以南地区也因围海活动形成大片滩涂。2007年以后，临港新城不再修建围海岸堤，围海活动基本停止。根据1999年到2007年的香农多样性指数计算结果发现，1999年的香农多样性指数为1.3348，由于围填海活动的开展，香农多样性指数减小为1.3076，而随着围填海活动的基本结束，香农多样性指数