文档介绍：北京大学本科毕业论文

景观生态分析系统
LandSoft 的设计与实现

指导老师:曾辉

作者:许国雄

城市与环境学系
环境学专业

一九九九年六月四日
北京大学本科毕业论文
摘要

景观生态学研究中,卫星遥感图像是重要的信息源。目前,大多数地理信息系统(GIS)
软件在卫星遥感图像分类和相关的地学分析方面比较成熟,但无法对景观生态学研究形成有
力的支持,特别是在景观组分属性数据提取、景观格局指数计算和空间分析方面存在着明显
的缺陷。本文根据景观生态学研究在采样、数据处理和结果直观表达方面的具体需求,基于
景观遥感解译图的一般格式,开发了 LANDSOFT 景观综合分析系统。该系统既可以满足景
观生态学研究的大多数数据提取、处理及分析工作需要,又弥补了地理信息系统软件在这方
面的缺陷。
该系统采用面向对象的设计思想,全部源代码用 Microsoft Visual C++ 开发,易于将
来扩展和升级。目前该系统能够完成的任务有:
1. 各种景观类型信息(斑块数、面积、周长等)的提取;
2. 各个斑块的信息(面积、中心点位置、边界长度、斑块之间交界特性等)提取;
3. 图斑的矩形采样;
4. 整体和各类型的多种景观生态指数(信息熵指数、空隙度指数、形状指数、蔓延
度指数、多样性指数、碎裂化指数、连接度指数、城市化指数、植被指数、生态
风险指数、人类干扰指数等)的计算;
5. 整体和各类型的多种景观生态分析模型和模拟(包括变量空间化、自相关分析、
地统学分析、聚块分析、谱分析等);
6. 表格数据的统计图表示。

关键词: 面向对象、Visual C++、景观信息、景观指数、景观模型、空间分析。
I
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目录

前言…………………………………………………………………………………………… 1
第一章相关生态学概念和理论基础………………………………………………………… 2
第一节各种景观指数的概念和计算方法………………………………………………… 2
第二节景观异质性分析方法……………………………………………………………… 4
第三节分形模型理论……………………………………………………………………… 8
第四节空间自相关分析…………………………………………………………………… 12
第五节地统计学分析……………………………………………………………………… 13
第六节波谱分析…………………………………………………………………………… 15
第七节聚块样方方差分析法……………………………………………………………… 17
第二章系统设计思想和基本结构…………………………………………………………… 19
第一节系统的工作平台和要实现的目标………………………………………………… 19
第二节系统的总体设计思路……………………………………………………………… 20
第三节系统采用的算法和数据结构……………………………………………………… 21
第四节系统开发语言和工具的选择……………………………………………………… 22
第三章系统各功能模块介绍………………………………………………………………… 24
第一节景观预处理功能模块…………………………………………………………… 24
第二节景观属性数据提取功能模块……………………………………………………… 25
第三节景观指数计算功能模块…………………………………………………………… 28
第四节景观模型分析功能模块…………………………………………………………… 32
第五节计算结果处理等其他功能模块…………………………………………………… 37
第四章系统的主要功能类的实现………………………………………………………… 41
第一节基本数据结构和常量定义………………………………………………………… 41
II
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第二节位图类 CDIB ………………………………………………………………………… 45
第三节 VC 的应用程序框架结构介绍…………………………………………………… 47
第四节应用程序类 CLSApp ……………………………………………………………… 48
第五节框架窗口类 CMainFrame hildFrame ………………………………………… 51
第六节应用文档类 CLSDoc