Fragstats  4.2.1

現(xiàn)在Fragstats軟件已經(jīng)成為景觀生態(tài)學(xué)研究中重要的軟件，受到廣泛好評(píng)。

Fragstats軟件界面截圖

什么是FRAGSTATS？

FRAGSTATS是一個(gè)計(jì)算機(jī)軟件程序，旨在為分類地圖模式計(jì)算各種各樣的景觀度量。原始軟件（版本2）在1995年發(fā)布在公有領(lǐng)域，與美國農(nóng)業(yè)部森林服務(wù)通用技術(shù)報(bào)告（McGarigal）和馬克斯1995年）。此后，數(shù)以百計(jì)的專業(yè)人士享用了FRAGSTATS。由于其受歡迎程度，該計(jì)劃在2002年（版本3）完全改進(jìn)。最近，該程序已升級(jí)，以適應(yīng)ArcGIS10（版本3.4）。最新版本（第4版）反映了FRAGSTATS軟件的重大改革，重新設(shè)計(jì)的架構(gòu)旨在支持添加單元格級(jí)別度量和表面圖形度量。FRAGSTATS當(dāng)前版本4（v4.2）的功能與版本3基本相同，但具有反映模型架構(gòu)重新設(shè)計(jì)的新用戶界面，支持其他圖像格式以及各種分析子采樣方法-landscapes。

FRAGSTATS4.2版本

FRAGSTATS第4版是什么？

FRAGSTATS版本4是用Microsoft Visual C ++編寫的獨(dú)立程序，用于Windows操作環(huán)境。它接受各種格式的光柵圖像，包括ASCII格網(wǎng)格，8位，16位和32位整數(shù)網(wǎng)格，ESRI網(wǎng)格（或柵格），GeoTIFF網(wǎng)格，VTP二進(jìn)制地形格式網(wǎng)格，ESRI標(biāo)題網(wǎng)格，ERDAS想象網(wǎng)格，PCRaster網(wǎng)格和SAGA GIS二進(jìn)制格式網(wǎng)格。通過GDAL庫支持后六種圖像格式。版本4的一些主要功能包括：

圖形用戶界面 - FRAGSTATS分析通過圖形用戶界面進(jìn)行參數(shù)化，允許用戶根據(jù)自己的具體需求定制每個(gè)運(yùn)行。

命令行執(zhí)行 .--可以從命令行執(zhí)行 FRAGSTATS，以允許從另一個(gè)程序中執(zhí)行（作為外部執(zhí)行）

基于修補(bǔ)程序的度量標(biāo)準(zhǔn) .-- FRAGSTATS計(jì)算許多指標(biāo)，描述單個(gè)修補(bǔ)程序，相同類型的修補(bǔ)程序類別或集合的結(jié)構(gòu)以及分類拼貼馬賽克的整個(gè)景觀馬賽克。

基于單元格的指標(biāo) - FRAGSTATS（計(jì)劃包含在4.3版本中）將計(jì)算各種基于單元格的度量，描述單個(gè)單元本地鄰域的空間結(jié)構(gòu)，而不考慮補(bǔ)丁成員資格。

表面指標(biāo) - FRAGSTATS（計(jì)劃包含在4.4版本中）將計(jì)算描述連續(xù)曲面（即橫向梯度）的空間結(jié)構(gòu)的各種曲面度量。

結(jié)構(gòu)和功能指標(biāo) - FRAGSTATS計(jì)算大量?jī)H依賴于景觀的物理結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)度量，除了許多不同的功能度量，用戶必須為每個(gè)應(yīng)用程序獨(dú)特地參數(shù)化以反映正在考慮的現(xiàn)象。功能度量包括核心區(qū)域的度量（影響深度效應(yīng)的影響），邊緣對(duì)比度（考慮到相鄰補(bǔ)丁類型之間差異的大?。┖透綦x度（生態(tài)鄰域大小和不同補(bǔ)丁類型之間的相似性） ）。

批處理 .-- FRAGSTATS允許使用多個(gè)輸入格（包括不同格式）組成的批處理文件通過一次執(zhí)行進(jìn)行處理。

抽樣策略 - FRAGSTATS提供了多種選擇，用于對(duì)景觀進(jìn)行抽樣，以分析亞景觀，包括用戶提供的瓦片（亞景觀），統(tǒng)一瓦片或移動(dòng)窗口的詳盡抽樣（其中指定尺寸的移動(dòng)窗口和形狀通過景觀，并將類別和景觀級(jí)別上的每個(gè)所選度量的值返回到焦點(diǎn)單元）以及涉及用戶提供的焦點(diǎn)（網(wǎng)格或表格格式）或隨機(jī)生成的焦點(diǎn)的部分采樣，其中指定尺寸和形狀的窗口（子橫向）放置在每個(gè)點(diǎn)上。這些采樣選項(xiàng)基本上有助于批量處理以前需要使用GIS在FRAGSTATS之外生成的多個(gè)景觀或亞景觀。

Nodata，背景和邊界 .-- FRAGSTATS提供了nodata（未分類單元），背景（分類，但令人懊惱）和邊界（指定景觀邊界以外的分類單元的緩沖區(qū)）的規(guī)范和處理的選項(xiàng)。

Fragstats環(huán)境變量的設(shè)置

打開Fragstats軟件后，看你的是“ARCGRID disabled”還是“ARCGRID enabled”，如果是后則，可以直接使用，如果是前者，需要設(shè)置環(huán)境變量。

步驟：

我的電腦->屬性->高級(jí)->環(huán)境變量，在系統(tǒng)變量那里，新建，變量名為path，變量值為X:ESRIAV_GIS30ARCVIEWBIN32，X為ArcGIS安裝所在的盤符。

或者是C:Program FilesArcGISBin，C為ArcGIS安裝所在的盤符，一般默認(rèn)安裝在C盤上。這樣你的Fragstats軟件就能用了。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

因?yàn)?span style="text-align: center;">Fragstats這個(gè)軟件支持的是grid格式的數(shù)據(jù)，所以需要將手上的coverage、shape文件轉(zhuǎn)換為grid格式的文件，用來運(yùn)算。轉(zhuǎn)換可以在Arcview里面進(jìn)行，或者Arcmap都可以。

以Arcmap為例：

A、調(diào)出 

Arcmap->tools->Extensions->在Spatial Analyst上面打鉤。

B、轉(zhuǎn)換為grid：feature to raster

如果想要grid按照你所設(shè)定的形狀進(jìn)行計(jì)算，可以進(jìn)行裁剪。且可以保證背景的完整性。

以Arcview為例：

如果用Arcview處理地圖數(shù)據(jù)，可以在加載空間分析模塊的基礎(chǔ)上，Theme->Convert to Grid來生成。加載空間分析模塊的方法：File->Extensions，選擇Spatial Analyst，ok。

屬性文件的制定

新建txt文件，格式如下：

ClassID , ClassName , Status , isBackground

1 , shrubs , true , false

2 , conifers , true , false

3 , deciduous , true , false

4 , other , false , true

注意：每個(gè)之間用空格鍵和逗號(hào)隔開。1－3是你所分的地類所代表的屬性，有多少個(gè)地類就列多少行。4是文件最后所必需的一列。最后保存為*.fdc格式。

參數(shù)設(shè)定

找到圖標(biāo) 或者是fragstatsset run parameters打開Run parameters對(duì)話框。

Grid name：選擇grid文件。

Output File: 隨便命個(gè)名字，存在你能找到的地方。

Is properties file 找到步驟五所保存好的*.fdc文件。

Output Statistics:選擇你要計(jì)算的指數(shù)，有斑塊級(jí)別的、地類級(jí)別的、景觀級(jí)別的，自己可以任意選擇。

同意可以選擇斑塊的鄰距。那要看自己怎么訂了。4個(gè)cell或者8個(gè)cell。

注意：如果參數(shù)設(shè)置完成后，你的地類學(xué)要修改，或者有運(yùn)行有什么問題，可以打開：tools/class properties進(jìn)行修改。

指數(shù)的選擇

Fragstats/select patch(class、land)metrics

指數(shù)一共有三個(gè)級(jí)別，path、class、land三個(gè)級(jí)別。不同級(jí)別對(duì)應(yīng)不同的指數(shù)，對(duì)應(yīng)著不同的生態(tài)學(xué)意義。所以選擇指數(shù)的時(shí)候，一定要清楚所選擇的指數(shù)對(duì)應(yīng)的級(jí)別。

運(yùn)行計(jì)算

選擇好指數(shù)后，點(diǎn)擊Fragstats/execute執(zhí)行，或者是圖標(biāo)。

結(jié)果保存在步驟6種的Output File是所存的地方。找到后，用記事本打開。便是你要的結(jié)果了。

FRAGSTATS發(fā)行說明

FRAGSTATS被開發(fā)為研究工具。雖然我們對(duì)Fragstats軟件進(jìn)行了相當(dāng)大的測(cè)試，但用戶可能會(huì)發(fā)現(xiàn)在我們沒有測(cè)試的特定條件下出現(xiàn)的錯(cuò)誤（請(qǐng)立即將所有錯(cuò)誤報(bào)告給Kevin McGarigal博士，mcgarigalk@eco.umass.edu）。補(bǔ)丁修正錯(cuò)誤將以相同的版本號(hào)（例如4.2）發(fā)布，但將被分配一個(gè)唯一且順序的“構(gòu)建”號(hào)碼。如果您不確定您有什么內(nèi)部版本號(hào)，則在打開FRAGSTATS可執(zhí)行文件后，可從幫助菜單中的“關(guān)于FRAGSTATS”描述中列出。最新版本將從下面的下載鏈接中獲得。主要與添加新功能（例如，新指標(biāo)）相關(guān)的軟件的重大更改將作為新版本號(hào)發(fā)布，并且與每個(gè)版本相關(guān)的所有更改都將記錄在發(fā)行說明中。因此，重要的是在下載新版本之前檢查發(fā)行說明。類似地，教程的所有主要更新更新日志中記錄。

請(qǐng)注意，目前的開發(fā)版本為4.2。我們不再支持早期版本。

FRAGSTATS4.2版本

還請(qǐng)注意，所有FRAGSTATS文檔都可以從文檔網(wǎng)頁和FRAGSTATS軟件中的在線幫助功能中查看為pdf文件，您可以在聯(lián)系開發(fā)人員之前查看本文檔。

放棄

FRAGSTATS軟件是屬于公共領(lǐng)域，收件人不得聲明任何所有權(quán)，也不得向任何人表示，除了俄勒岡州立大學(xué)制作的程序（版本2），馬薩諸塞大學(xué)制作的程序（版本3）或LandEco咨詢公司（McGarigal博士，唯一的提名者）和馬薩諸塞大學(xué)生產(chǎn)的計(jì)劃（vesion 4）。FRAGSTATS按“原樣”提供，不提供任何形式的保證，包括但不限于對(duì)特定用途的適銷性和適用性的默示保證。用戶對(duì)特定應(yīng)用程序的準(zhǔn)確性和適用性承擔(dān)全部責(zé)任。在任何情況下，作者或大學(xué)都不會(huì)對(duì)任何損害負(fù)責(zé)，包括利潤(rùn)損失，儲(chǔ)蓄損失，

作為FRAGSTATS的作者，我們意識(shí)到可能濫用此程序。像大多數(shù)工具一樣，F(xiàn)RAGSTATS只是與用戶一樣“好”。FRAGSTATS收集了大量關(guān)于輸入景觀的數(shù)據(jù)，并且可以非常容易和快速地進(jìn)行。這些數(shù)字很容易在不知情的用戶手中變成“黃金”。不幸的是，“垃圾垃圾輸出”公理在這里適用。我們?cè)谖募幸呀?jīng)盡了最大的努力，強(qiáng)調(diào)了對(duì)所考慮的現(xiàn)象有一定規(guī)模和有意義的方式界定景觀的重要性。此外，我們強(qiáng)調(diào)在使用前了解每個(gè)度量的確切含義的重要性。任何景觀格局分析中的這些和其他重要考慮在本網(wǎng)站上的“背景材料”中討論。我們強(qiáng)烈要求您在運(yùn)行FRAGSTATS之前閱讀整個(gè)文檔。

我們希望提醒用戶，我們不在商業(yè)軟件營(yíng)銷業(yè)務(wù)。我們是科學(xué)家，他們認(rèn)識(shí)到需要像FRAGSTATS這樣的工具來協(xié)助我們研究景觀生態(tài)問題。因此，我們不希望花費(fèi)大量的時(shí)間咨詢有關(guān)使用FRAGSTATS的小事。但是，我們承認(rèn)有義務(wù)提供一定程度的信息支持。當(dāng)然，我們歡迎并鼓勵(lì)你對(duì)這個(gè)方案的批評(píng)和建議。我們將歡迎有關(guān)如何運(yùn)行FRAGSTATS或僅在閱讀整個(gè)文檔后解釋輸出的問題。這是公平的，將消除許多瑣碎的問題。Fiinally，我們總是有興趣了解其他人如何在生態(tài)調(diào)查和管理應(yīng)用中應(yīng)用FRAGSTATS。因此，我們建議您在使用FRAGSTATS后與我們聯(lián)系并描述您的應(yīng)用。

我們希望FRAGSTATS在您的工作中有很大的幫助，我們期待著您的申請(qǐng)。

Fragstats更新日志

Fragstats4.2（build 4.2.1.603） 2015年1月23日   修補(bǔ)版本4.2（build 4.2.1.603）修復(fù)以下問題：

1.修復(fù)幫助文件中阻止圖形/圖像顯示的錯(cuò)誤。

2.修復(fù)均勻瓦片采樣選項(xiàng)中的錯(cuò)誤，導(dǎo)致外部單元格的值等于零，圖塊的單元格數(shù)略有變化。

Fragstats4.2（build 4.2.1.601） 2014年10月1日   修補(bǔ)版本4.2（build 4.2.1.601）修復(fù)以下問題：

1.修復(fù)在特殊情況下導(dǎo)致PERIM_LSD值錯(cuò)誤的錯(cuò)誤，當(dāng)補(bǔ)丁周長(zhǎng)非常大時(shí)。

Fragstats4.2（build 4.2.598） 2014年2月27日   修補(bǔ)版本4.2（構(gòu)建4.2.598）修復(fù)兩個(gè)問題：

1.修正防止使用GeoTIFF數(shù)據(jù)格式輸出各種網(wǎng)格（例如，補(bǔ)丁ID文件，統(tǒng)一圖塊等）的錯(cuò)誤。

2.向輸入層添加“刪除”按鈕 - 用戶界面的“公用表”選項(xiàng)卡，允許用戶刪除任何常見表的條目。

Fragstats4.2（build 4.2.597） 2014年1月16日   修補(bǔ)版本4.2（構(gòu)建4.2.597）以解決非方形單元問題。具體來說，對(duì)于包含標(biāo)題（例如geotiff）的輸入數(shù)據(jù)格式，F(xiàn)RAGSTAT現(xiàn)在接受高度和寬度之間差異小于0.1％的單元格。這意味著單元格需要大致為正方形，通常位于幾個(gè)小數(shù)位。對(duì)于ESRI ArcGrids，F(xiàn)RAGSTATS不能接受任何除了完美的方形單元格（見常見問題解答為什么）。

Fragstats4.2（build 4.2.592） 2013年12月10日   修改版本4.2（構(gòu)建4.2.592），并進(jìn)行以下更改：

1.修復(fù)幫助文件以包括圖6和7，這在上一個(gè)版本中意外丟失。

2.修復(fù)阻止在保存的模型文件（.fca）中包含總邊緣對(duì)齊索引（TECI）的錯(cuò)誤（即，檢查TECI的框不會(huì)導(dǎo)致保存在模型文件中）。

Fragstats4.2（構(gòu)建4.2.591） 2013年11月14日   修補(bǔ)版本4.2（構(gòu)建4.2.591），具有以下更改：

1.對(duì)于太大而無法分析的網(wǎng)格，F(xiàn)RAGSTATS現(xiàn)在向活動(dòng)日志報(bào)告一個(gè)描述性錯(cuò)誤消息（而不是以前報(bào)告的模糊錯(cuò)誤消息）。

2.對(duì)于具有先前無效的nodata值（即，超過32位整數(shù)的精度的絕對(duì)值）的地理標(biāo)志，F(xiàn)RAGSTATS現(xiàn)在通過轉(zhuǎn)換為有效值來接受該值。

教程（v2） 2013年11月4日 更新了一套教程，以反映4.2版本的發(fā)布。特別地，添加了一個(gè)教程（＃6）來說明使用新的抽樣選項(xiàng)來分析子景觀。

Fragstats4.2（build 4.2.589） 2013年11月4日

首次發(fā)布版本4.2（版本4.2.589），其中包含幾個(gè)選項(xiàng)，用于對(duì)景觀進(jìn)行抽樣以分析次景觀。

修正了Interpersion和并置索引（IJI）中關(guān)于將補(bǔ)丁類型僅包含在橫向邊界中的錯(cuò)誤; 修訂版正確地計(jì)算了在IJI公式的分母（m）中專門在邊界中發(fā)現(xiàn)的修補(bǔ)程序類型（即沿著景觀邊界的負(fù)數(shù)單元格）。

與上述相關(guān)，將邊界更改為始終只能沿橫向邊界包含具有負(fù)類值的單個(gè)單元格，并與橫向內(nèi)的單元格（即，具有正單元格值）共享一面。

修復(fù)了在同一會(huì)話中重新加載大型網(wǎng)格時(shí)導(dǎo)致程序崩潰的錯(cuò)誤。

Fragstats4.1（build 2） 2012年9月14日   版本4.1（構(gòu)建4.1.444）的第二個(gè)版本修復(fù)了導(dǎo)致程序崩潰的幾個(gè)問題：1）具有額外空行的類描述符文件不再導(dǎo)致程序崩潰; 2）極大的核心區(qū)域補(bǔ)丁不再導(dǎo)致程序崩潰。

Fragstats4.1（構(gòu)建1） 2012年8月20日 第一版4.1版，通過GDAL庫可以接收多種新的輸入圖像格式。

Fragstats4.0（build 4） 2012年6月4日   版本4.0的第四個(gè)候選版本的小錯(cuò)誤修復(fù); 修復(fù)了在批處理運(yùn)行中導(dǎo)致程序崩潰的錯(cuò)誤，如果其中一個(gè)無效景觀不包含任何已啟用的類。

診斷實(shí)用程序 6/1/2012 改進(jìn)診斷實(shí)用程序，以便為ArcGrid用戶的ArcGIS空間分析許可證的每個(gè)階段提供更多信息。

Fragstats4.0（build 4） 2015年5月30日   版本4.0的第四個(gè)候選版本，改進(jìn)了對(duì)活動(dòng)日志的無效ArcGrids的報(bào)告，例如與給定系統(tǒng)可用內(nèi)存的無效網(wǎng)格名稱或網(wǎng)格相關(guān)聯(lián)。

教程（v1） 2012年5月28日 有關(guān)更新系統(tǒng)環(huán)境“路徑”變量的教程＃1中的更明確的指導(dǎo)，請(qǐng)更新本教程，并確保ArcGrids位于不完整路徑中不包含空格的文件夾中，以及如果發(fā)生錯(cuò)誤，該怎么辦在教程＃2中嘗試打開FRAGSTATS時(shí)。

Fragstats4.0（build 3） 2012年5月2日   我們最新的嘗試解決與不同安裝的ESRI ArcGIS的沖突版本4.0的第三次候選版本。希望此版本適用于任何版本的ArcGIS 10或更早版本，以及是否使用ArcInfo Workstation。但是，ArcGrid用戶必須具有包含Spatial Analyst的有效的ArcGIS許可證。

Fragstats4.0（build 2） 2012年4月25日 第一個(gè)版本的第二個(gè)候選版本的版本4.0與一些修復(fù)問題報(bào)告，包括以下內(nèi)容：

1）修復(fù)了導(dǎo)致運(yùn)行列表中第一次運(yùn)行的結(jié)果對(duì)話框中的錯(cuò)誤，無論選擇“刪除所選運(yùn)行”選項(xiàng)時(shí)選擇了哪個(gè)運(yùn)行，都將被刪除。

2）當(dāng)用戶點(diǎn)擊“繼續(xù)”按鈕（這是運(yùn)行的實(shí)際開始），而不是用戶首次點(diǎn)擊“運(yùn)行”按鈕時(shí)，修改運(yùn)行定時(shí)器開始。

3）根據(jù)補(bǔ)丁和橫向級(jí)別對(duì)匯總指標(biāo)的布局進(jìn)行調(diào)整，以清楚搜索半徑參數(shù)與鄰近度和相似性指數(shù)的關(guān)聯(lián)。

4）修復(fù)導(dǎo)入批處理文件的錯(cuò)誤，阻止批處理文件被正確讀取，導(dǎo)致終止執(zhí)行。

5）修改文件夾導(dǎo)航協(xié)議，從最后一個(gè)未取消的位置開始。

6）修正移動(dòng)窗口分析中導(dǎo)致景觀緩沖區(qū)中不正確節(jié)點(diǎn)值的錯(cuò)誤。

7）修改補(bǔ)丁ID和移動(dòng)窗口輸出格式文件命名約定為ASCII和二進(jìn)制格式以符合擴(kuò)展慣例（即分別將文件名添加到.asc和.raw）。

Fragstats4.0（build 1） 2012年4月8日

第一個(gè)候選版本4.0版。