En studie av landskapsindex för kvantifiering av rumsliga landskapsmönster

Sueco. Syftet med uppsatsen är att utvärdera två landskapsindex: ett formindex som beräknar formen för varje markanvändningsyta ( eng. "patch"); ett diversitetsindex, som beskriver de olika markanvändningarnas relativa utbredning. Formindexet beräknas på två olika sätt, beroende på om dess storleksberoende inkluderas eller ej. Utvärderingen körs för ett landskap på cirka 50 km2, men även för tre mindre områden i landskapet: åkerbygd, mellanbygd samt skogs-bygd. Samtliga områden jämförs sedan i två olika skalor, flygbild respektive satellitbild.

Inglés. A need to develop methods for quantifying the landscape in means of improving the monitoring of the biological diversity has become more necessary in recent years. Landscape indices are one way of quantifying the landscape. The method gives an opportunity to treat data statistically and to compare the patterns on different scales. The aim of the paper is to evaluate two indices, a shape index and a diversity index. The shape index(S) is further calculated as two equations, considering the area dependency (S1-index) and the lack of area dependency (S2-index), respectively. The indices are further calculated in two different scales for analyzing the sensitivity to variation of the patch shape. In order to see if areas with a dominant land cover have a specific index value, the indices were also calculated for three subsets: An agricultural area, a pasture area and a forested area. CIR - aerial photographs and TM satellite imagery for Sillaröd and surroundings, eastern Scania, were classified. The areas and perimeters of the patches in the classified images were calculated. The shape indices show a variation between the existing land cover types. The trends between S1 and S2 differ though: The S1-index shows a high value for patches with a small interior area while the S2-index shows a high value for patches with a complex edge. Though the indices can be difficult to interpret, together they can show the variation in patch size and shape of the landscape. Calculations of standard deviation and area enhance the result interpretation. The diversity index varies with different landscapes, with higher values in landscape of more even spread land cover types and lower values in landscapes containing a few and dominant land cover types. The diversity index can be useful in monitoring the biological diversity when controlling the heterogeneity of the landscape. The diversity index describes the three subsets satisfyingly, but the shape index is less useful for identifying various biotopes. In deciding between using CIR aerial photographs and satellite imagery, classifying time and the aim of the study should be considered. When monitoring a small area, data with finest grain available should be used, in this case CIR - aerial photographs. When analyzing bigger spatial patterns, satellite imagery is a good alternative. A biological inventory in the field area would have given the study a more practical application. The quantified analyses could have been compared with true qualitative data. Still, landscape indices are a meaningful tool in monitoring and decision-making of the ecological landscape.

Sueco. Populärvetenskaplig sammanfattning: Biologisk mångfald innebär variationsrikedom bland alla levande organismer i alla miljöer, på land som i vatten. Utveckling av snabba noggranna metoder för övervakning av landskap och biologisk mångfald är därför av hög prioritet i Sverige och resten av Europa. På grund av landskapsanalysens komplexitet, har ett behov av att kvantifiera landskapets ekologiska egenskaper vuxit fram, det vill säga att försöka sätta en siffra på landskapet. Ett sätt för kvantifiering är med så kallade landskapsindex. Dessa ger en möjlighet att analysera landskaps-mönstret på olika skalor. På så sätt kan landskapets ekologiska struktur förklaras, som i sin tur påverkar djur- och växtarters funktion i landskapet. Syftet med uppsatsen är att utvärdera två landskapsindex: ett formindex som beräknar formen för varje markanvändningsyta ( eng. "patch"); ett diversitetsindex, som beskriver de olika markanvändningarnas relativa utbredning. Formindexet beräknas på två olika sätt, beroende på om dess storleksberoende inkluderas eller ej. Utvärderingen körs för ett landskap på cirka 50 km2, men även för tre mindre områden i landskapet: åkerbygd, mellanbygd samt skogs-bygd. Samtliga områden jämförs sedan i två olika skalor, flygbild respektive satellitbild. Resultaten visar att formindexen uppvisar en variation mellan de förekommande mark-användningsklasserna. Det första indexet (S1), som är storleksberoende, visar ett högt värde för patcher med liten innandömesstorlek. Det andra formindexet (S2), som inte är storleks-beroende, visar ett högt värde för patcher med komplexa bryn, det vill säga veckade och oregelbundna kanter. Tillsammans visar de variationen i landskapets patchstorlek och -form. Diversitetsindexet varierar med olika naturtyper, med ett lägre värde i områden med få och dominerande markanvändningsklasser och ett högre indexvärde i område med jämnare utspridda markanvändningsklasser. Formindexen beskriver de olika naturtyperna mindre bra. Vid val mellan användning av flygbild eller satellitbild bör klassificeringstiden läggas in som en avvägning. Det slutliga valet beror på vilket mål som ska uppnås, ofta storleken på det som skall undersökas. Vid övervakning av ett litet område bör finast möjliga skala användas. Vid analys av större landskapsmönster föredras satellitbilder. Det finns goda förutsättningar att använda landskapsindex för kvantifiering av svenska landskap. Teorier och metoder från geografin och ekologin kan användas tillsammans för framgångsrik övervakning av landskapet och dess biologiska mångfald. En biologisk inventering hade kunnat tillföra uppsatsen en mer praktisk inriktning, då indexvärdena hade kunnat jämföras med fältobservationer. Landskapsindex har en stor användbarhet inom förändringsstudier över ett landskap i ett tidsintervall. Detta är ett framväxande forsknings-område. Än så länge finns det ingen standardiserad metod för övervakning av biologisk mångfald i Sverige. Kopplingen mellan indexvärde och organismers funktion i landskapet måste först klargöras.