当前阶段,我国进入了一个城市化快速发展的时期。在城市横向扩张的同时,纵向扩展的态势也越来越明显。因此,将城市景观的定量化研究从二维拓展到三维是分析城市景观格局变化的必然趋势。目前国内外研究中,常用的二维景观指数主要从平面扩张角度反映斑块类型的形状特征,但是在斑块类型破碎度,横向纵向占地比重以及转移过程这些方面都有所缺失,不能反映城市的纵向变化。本研究在传统二维景观指数的基础上,融合纵向楼层高度类型数据,增加了代表斑块类型破碎度、横向纵向占地比重、转移过程等方面的指数,构建新的三维景观指数体系,较好的反映了土地利用类型和楼层高度类型的变化情况。构建的三维景观指数体系涵盖了面积/密度/边缘指标度量,主要形状指标度量,核心面积指标度量,独立/邻近指标度量,主要对比度指标度量,蔓延度与离散度指度量标,连通性指标度量等7类指标度量内容。将三维景观指数体系应用于济南市中心城区2001年到2011年的三维景观演变分析,得出以下结论:十年间,济南市中心城区有所扩张,斑块整体呈现更加复杂的趋势,相同类型的土地邻近度有所增加,城市区划程度有所提高。横向景观转移主要体现在工业工地、住宅用地;纵向景观转移主要体现在低层建筑向多层、中高层建筑转换。各指标在景观度量角度上均符合实际景观变化,验证了该三维景观指数体系的可靠性。三维景观指数体系的应用能够为城市景观格局的量化分析提供更为全面的参考和借鉴。