景观生态学主要研究景观的结构、功能和动态，而景观空间格局分析是景观生态学的重要内容。景观空间格局分析就是要计算各种各样的景观格局特征指数如：斑块面积和斑块周长、分离度指数、分形维数、多样性指数、均匀度指数、景观破碎度、优势度指数等。得到这些特征指数以后，可以对一定区域的生态景观进行描述，了解人类活动对该区域生态景观的影响以及生态景观的变化趋势，指导人类应该如何改善生态环境。 本研究运用景观生态学的原理，借助地理信息系统，以农田景观图像为研究对象，利用MATLAB软件对图像进行几何纠正(包括图像的旋转、剪切、调整大小)，图像增强，图像去噪，图像压缩，图像锐化，图像边缘检测，图像分割，图像加密与解密等处理。在图像去噪过程中，采用均值滤波与中值滤波两者相结合的新算法对图像去噪，发现两者结合去噪比两者单独去噪的效果要好。在彩色图像分割过程中，利用一组适用于多种彩色图像分割的正交特征I1I2I3对图像进行分割，分割效果较理想。 经过图像处理后，对研究区域的农田景观进行空间格局分析，采取一些新算法如计算农田景观的斑块面积和周长，进而得到各种各样的景观格局特征指数。结果可用于土地利用管理，自然资源开发利用，环境保护及区域发展规划等，具有一定的理论与实际意义。