基于倾斜摄影测量的三维景观指数构建—

基于倾斜摄影测量的三维景观指数构建——以山东田横岛为例

王珏, 郭振, 张志卫, 徐文学, 许昊

Construction of 3D landscape indices based on tilt photogrammetry: A case study of Tianheng Island in Shandong Province

WANG Jue, GUO Zhen, ZHANG Zhiwei, XU Wenxue, XU Hao

表1 三维景观指数公式及说明

Tab.1 3D landscape index formula and explanation

景观尺度	指数名称	计算公式	公式说明
类型	三维斑块密度TPD	$T P D = \frac{N_{i}}{\sqrt[]{V_{i}}}$	描述单位体积上的斑块数,是描述景观破碎化的重要基础指标,表示三维景观内的空间异质性和均匀性
	三维形状指数TLSI	$T L S I = \frac{0.25 S_{i} L}{V_{i} \sqrt[]{V_{i}}}$	描述斑块形状与相同面积的规则圆形或正方形之间的偏差,测量其形状复杂程度
	三维斑块占比指数TPLAND	$T P L A N D = \frac{S_{i}}{E} \times$ 100%	描述各景观类别在海岛区域景观格局中的比重,量化了各斑块类型在景观中的比例丰度
	三维最大斑块指数TLPI	$T L P I = \frac{V_{m a x}}{V} \times$ 100%	描述各类景观中最大斑块所占该类景观的体积之比,有助于确定景观的优势类型,其大小决定着景观的丰富度或地物占比情况
景观	斑块占比 $P_{i}$	$P_{i} = \frac{V_{i}}{V}$	i类斑块所占体积比,反映斑块类型(类)占景观的比例,是景观多样性统计中的基础
	三维香农多样性指数TSHDI	$T S H D I = - \overset{m}{\sum_{i = 1}} (P_{i} l n P_{i})$	减去所有斑块类型中各斑块类型的丰度比例乘以该比例的总和,用以表示海岛区域内不同斑块类型的多少,即丰富度问题
	三维香农均匀度指数TSHEI	$T S H E I = - l n m \overset{m}{\sum_{i = 1}} (P_{i} l n P_{i})$	香农多样性指数除以给定景观丰度下的最大可能多样性,TSHEI=0表明景观仅由一种斑块组成,无多样性; TSHEI=1表明各斑块类型均匀分布,有最大多样性
其他	BCR	$B C R = \frac{E_{b}}{V_{b}}$	建筑物表面积和建筑物体积之间的量度
	MBSI	$M B S I = \frac{S_{b}}{h}$	建筑物面积和建筑物高度比值
	PR	$P R = \frac{V_{b}}{V}$	区域内的地上建筑物总面积与净用地面积的比率
	TBI	$T B I = B C R + 10^{3} / M B S I + P R$	描述景观尺度内建筑物空间分布格局对原有空间的影响程度
	BVD	$B V D = \frac{\overset{k}{\sum_{p = 1}} S_{p} - H_{p}}{S}$	用于量化建筑物密度程度的指数,其值高度依赖于岛屿的总面积
	SCD	$S C D = \frac{\overset{k}{\sum_{p = 1}} V_{p}}{A m a x {H_{p}}}$	所有建筑物的体积累加值占研究区体积的百分比,反映了三维空间中建筑物的拥堵