Neighbourhood related landscape metrics – methodological evaluation of the indices
DOI:
https://doi.org/10.56617/tl.3913Keywords:
contagion, interspersion, landscape metrics, resolution, errorAbstract
This paper deals with the contagion type landscape metrics from the aspect of their values affected by the number of classes and resolution. In order to explore the meaning of the landscape indices and to follow their change with the increasing dispersal of the habitat patches, theoretical spatial patch patterns were created with the native resolution of 1 km. The effects of resolution was analysed with 100-250-500-1000 m cell size. Influence of class number was controlled by applying 2-3-4 classes. The aim was to present the values of these indices due to the different patterns with an easily understandable method. Secondary goal was to demonstrate the extent of the error when the applied resolution is appropriate. Results show that class number has significant effect on the calculated values as well as the resolution. According to these results we have to take into consideration that we get different aggregation or dispersal values during the analysis of the same area depending on the applied class number. Resolution has more dramatic effect: the half of the optimal grain size (in this case 500 m) provides questionable results. It calls the attention to the importance of the right grain size. Since the appropriate resolution is a not known number, it is reasonable to run several calculations in order to reach the potential minimal and/or maximal values of the given metrics.
References
Báldi A. 1998: Az ökológiai hálózatok elmélete: iránymutató a védett területek és az ökológiai folyosók tervezéséhez. Állattani Közlemények 83: 29-40.
Bender D.J., Tischendorf L., Fahrig L. 2003: Using patch isolation metrics to predict animal movement in binary landscapes. Landscape Ecology 18: 17-39. https://doi.org/10.1023/A:1022937226820
Bíró M., Horváth F., Bölöni J., Molnár Zs. 2010: Vegetációs adatbázisok és a Corine felszínborítási térkép szintézisének módszertani kérdései az Ipoly-vízgyűjtő növényzeti térképe kapcsán. Tájökológiai Lapok 8: 607-622.
Bogaert J., Barima Y.S.S. 2008: On the transferability of concepts and its significance for landscape ecology. Journal of Mediterranean Ecology 9: 35--39.
Bogaert J.A., Myneni R.B., Knyazikhin Y. 2002: A mathematical comment on the formulae for the Aggregation Index and the Shape Index. Landscape Ecology 17: 1-4. https://doi.org/10.1023/A:1015204923187
Csorba P. 2008: Potential applications of landscape ecological patch-gradient maps in nature conservational landscpe planning. Acta Geographica Debrecina Landscape and Environment 2: 160-169.
Csorba P. 2005: Kistájaink tájökológiai felszabdaltsága a településhálózat és a közlekedési infrastruktúra hatására. Földrajzi Értesítő 54: 243-263.
Cohen J. 1992: Statistical power analysis. Current Directions in Psychological Science 1: 98-101. https://doi.org/10.1111/1467-8721.ep10768783
Demeter G. 2008: Measuring connectivity: A new approach for the geometrization of the landscape and for the enhancement of cost-effectiveness in landuse planning. Acta Geographica Debrecina Landscape and Environment 3: 41-55.
Girvetz E. H., Thorne J. H., Berry A. M., Jaeger J. 2008: Integration of landscape fragmentation analysis into regional planning: A statewide multi-scale case study from California, USA. Landscape and Urban Planning 86: 205-218. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2008.02.007
Hai P. M., Yamaguchi Y. 2007: Characterizing the urban growth from 1975 to 2003 of Hanoi city using remote sensing and a spatial metric. Forum Geografi 21: 104-110. https://doi.org/10.23917/forgeo.v21i2.2355
He H. S., Dezonia B. E., Mladenoff D. J. 2000: An aggregation index (AI) to quantify spatial patterns of landscapes. Landscape Ecology 15: 591-601. https://doi.org/10.1023/A:1008102521322
Jaeger A. G.J . 2000. Landscape division, splitting index, and effective mesh size: new measures of landscape fragmentation. Landscape Ecology 15: 115-130. https://doi.org/10.1023/A:1008129329289
Jennes J. 2005. Repeating Shapes extension for ArcView. Jennes Enterprises, www.jennessent.com (letöltve: 2011. július)
Jordán F., Magura T., Tóthmérész B., Vasas V., Ködöböcz V. 2007: Carabids (Coleoptera: Carabidae) in a forest patchwork: a connectivity analysis of the Bereg Plain landscape graph. Landscape Ecology 22: 1527-1539. https://doi.org/10.1007/s10980-007-9149-8
Kerényi A. 2007: Tájvédelem. Pedellus Tankönyvkiadó. Debrecen.
Keymer J. E, Marquet P. A., Velasco-Hernández J. X., Levin, S. A. 2000: Extinction Thresholds and Metapopulation Persistence in Dynamic Landscapes. The American Naturalist 156: 478-494. https://doi.org/10.1086/303407
Leitão A. B., Miller J., Ahern J., Mcgarigal K. 2006: Measuring Landscapes: A Planner's Handbook. Island Press.
Levins R. 1969: Some demographic and genetic consequences of environmental heterogeneity for biological control. Bulletin of the Entomological Society of America 15: 237-240. https://doi.org/10.1093/besa/15.3.237
Li X., He S. H., Bu R., Wen Q., Chang Y., Hu Y., Li Y. 2005: The adequacy of different landscape metrics for various landscape patterns. Pattern Recognition 38: 2626-2638. https://doi.org/10.1016/j.patcog.2005.05.009
Lóczy D. 2002: Tájértékelés, földértékelés. Studia Geographica Series. Dialóg Campus, Budapest-Pécs.
Lóczy D. 2003: Lehetőségek a mezőgazdasági tájak mikroszerkezetének értékelésére. Tájökológiai Lapok 1: 33-43.
Mcarthur R. H., Wilson E. O. 1964: The theory of island biogeography. Princeton University Press, Princeton.
Mcgarigal K., Marks B. J. 1995: FRAGSTATS: spatial pattern analysis program for quantifying landscape straucture. Gen. Tech. Rep. PNW-GTR-351. Portland, OR: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Pacific Northwest Research Station. https://doi.org/10.2737/PNW-GTR-351
Mezősi G., Fejes Cs. 2004: Tájmetria. In: Dövényi Z., Schweitzer F. szerk. Táj és környezet. MTA FKI, Budapest pp. 229-242.
Mezősi G., Bata T. 2011: New results on landscape boundaries. Acta Geographica Debrecina Landscape and Environment 5: 1-10.
Penn-Bressel G. 2005: Begrenzung der Landschaftszerschneidung bei der Planung von Verkehrswegen. GAIA 14: 130-134. https://doi.org/10.14512/gaia.14.2.13
Ricotta C., Corona P., Marchetti M. 2003: Beware of contagion! Landscape and Urban Planning 62: 173-177. https://doi.org/10.1016/S0169-2046(02)00146-9
Riiters K. H., O'neill R. V. O., Wickham J. D., Jones D. 1996: A note on contagion indices for landscape analysis. Landscape Ecology 11: 197-202. https://doi.org/10.1007/BF02071810
Szabó Sz. 2009: Tájmetriai mérőszámok alkalmazási lehetőségeinek vizsgálata a tájanalízisben. Habilitációs értekezés, Debrecen, 107 p. http://landscape.geo.klte.hu/pdf/szszabo_habil.pdf (letöltve: 2011. július)
Szabó Sz. 2010: A CLC50 és CLC2000 adatbázisok összehasonlítása tájmetriai módszerekkel. Tájökológiai Lapok 8: 13-23.
Szilassi P. 2010: Térképi adatbázisok összehasonlításának javítása tájmetriai elemzések révén. In: Szilassi P., Henits L. (szerk.): Tájváltozás értékelési módszerei a XXI. században: Tudományos konferencia és műhelymunka tanulmányai, Szeged, SZTE TTK Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszék, Szeged, pp. 25-31.
Szilassi P., Jordán Gy., Kovács F., Van Rompaey Van Dessel W. 2010: Investigating the link between soil quality and agricultural land use change. A case study in the lake Balaton catchment, Hungary. Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences 5: 61-70.
Uuemaa E., Antrop M., Roosaare J., Marja R., Mander Ü. 2009: Landscape Metrics and Indices: An Overview of Their Use in Landscape Research. Living Reviews on Landscape Research 3(1): http://www.livingreviews.org/lrlr-2009-1 (letöltve: 2011 július) https://doi.org/10.12942/lrlr-2009-1
Uuemaa E., Roosaare J., Oja T., Mander Ü. 2011: Analysing the spatial structure of the Estonian landscapes: which landscape metrics are the most suitable for comparing different landscapes? Estonian Journal of Ecology 60: 70-80. https://doi.org/10.3176/eco.2011.1.06
Uuemaa E., Roosaare J., Mander Ü. 2005: Scale dependence of landscape metrics and their indicatory value for nutrient and organic matter losses from catchments Ecological Indicators 5: 350-369. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2005.03.009
Wu J. 2004: Effects of changing scale on landscape pattern analysis: scaling relations. Landscape Ecology 19: 125-138. https://doi.org/10.1023/B:LAND.0000021711.40074.ae
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2011 Szabó Szilárd
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
A folyóirat Open Access (Gold). Cikkeire a Creative Commons 4.0 standard licenc alábbi típusa vonatkozik: CC-BY-NC-ND-4.0. Ennek értelmében a mű szabadon másolható, terjeszthető, bemutatható és előadható, azonban nem használható fel kereskedelmi célokra (NC), továbbá nem módosítható és nem készíthető belőle átdolgozás, származékos mű (ND). A licenc alapján a szerző vagy a jogosult által meghatározott módon fel kell tüntetni a szerző nevét és a szerzői mű címét (BY).
