缓冲区分析
缓冲区分析的应用原理
缓冲区分析的应用原理1. 什么是缓冲区分析缓冲区分析是GIS（地理信息系统）中的一种分析工具，用于确定某一位置周围一定范围内的所有地理要素。
缓冲区分析基于给定的点、线或面状地理要素，创建一定半径范围内的缓冲区。
2. 缓冲区分析的原理缓冲区分析的原理基于空间分析的基本概念和算法。
其主要步骤包括： - 选择需要进行缓冲区分析的点、线或面状地理要素。
- 设置缓冲区的半径或距离。
- 根据缓冲区的半径或距离，为每个选择的地理要素创建相应的缓冲区。
- 确定缓冲区内的地理要素（点、线、面）。
3. 缓冲区分析的应用场景缓冲区分析广泛应用于不同领域，例如：3.1 城市规划缓冲区分析在城市规划中起到重要作用。
通过在规划中心点周围创建缓冲区，规划者可以确定不同半径范围内的不同限制和要求，以便合理规划城市发展。
3.2 环境影响评估在环境影响评估中，缓冲区分析可用来评估某一项目对周围环境的潜在影响。
通过创建项目缓冲区，可以确定项目对周围自然和人工要素的保护范围和影响程度。
3.3 自然资源管理缓冲区分析在自然资源管理中也有广泛应用。
例如，在水资源管理中，可以通过创建河流或湖泊的缓冲区来保护水质和水生态系统。
3.4 市场分析在商业领域中，缓冲区分析可用于市场分析和选址决策。
通过创建不同半径的缓冲区，可以评估潜在客户数量、竞争对手分布和区域性市场需求，从而帮助企业做出合理的市场扩张决策。
4. 缓冲区分析的优势和局限性4.1 优势•提供空间可视化：缓冲区分析通过创建缓冲区，使得人们可以直观地看到地理要素的影响范围。
•支持多种分析：缓冲区分析可以应用于不同类型的地理要素，包括点、线和面，能够满足不同分析需求。
•便捷的结果解释：缓冲区分析生成的结果易于解释和理解，对于决策者和公众都很有帮助。
4.2 局限性•对参数敏感：缓冲区分析的结果受到半径或距离等参数的影响，如果参数设置不合理，可能导致结果的不准确性。
•忽略地理变化：缓冲区分析忽略了地理要素自身的变化和特征，只关注范围内的存在与否。
5_缓冲区分析
5_缓冲区分析
缓冲区（Buffer）是在计算机中存储数据的一小块内存区域。
在数据传输中，缓冲区扮演着容纳数据、暂存数据、加速数据传输的重要角色。
在网络编程中，缓冲区常被用于存储从网络上接收的数据，以及发送到网络的数据。
缓冲区分析是指分析通信中传输数据时使用的缓冲区分配方案，以及其对系统性能和通信质量的影响。
通过对缓冲区大小、分配策略、数据管理和传输速率等因素的分析，可以优化通信系统的性能和稳定性，避免数据丢失或延迟等问题。
常见的缓冲区分析技术包括：流量控制、拥塞控制、优先级管理等。
流量控制通过限制发送方发送数据的速率，以避免接收方因数据接收过快而无法处理的情况；拥塞控制则通过监控网络拥塞状态，调节数据发送速度，防止网络拥塞。
优先级管理将数据划分为不同的优先级，对不同优先级的数据进行不同程度的缓冲处理，以确保重要数据的传输质量。
综合应用上述技术，可以提高通信系统的吞吐量、降低延迟、保证数据的可靠性和完整性，提高通信的可靠性和稳定性。
缓冲区分析的实施步骤
缓冲区分析的实施步骤1. 确定目标在进行缓冲区分析之前，首先需要明确分析的目标和目的。
确定分析的问题是什么，以及希望从中获取哪些信息。
例如，缓冲区分析可以用于确定某个地点周围的影响范围，或者用于计算道路网络的通行能力。
2. 收集数据进行缓冲区分析需要收集相关的地理数据。
这包括地理信息系统（GIS）数据，如地理坐标、行政边界、道路网络、地形等。
确保数据的准确性和完整性对于分析的准确性非常重要。
3. 确定缓冲区分析的参数缓冲区分析的结果取决于所使用的参数。
主要的参数包括缓冲区的半径、缓冲区的类型（如环形缓冲区或多边形缓冲区）、缓冲区的单位等。
根据实际需要，确定合适的参数。
4. 进行缓冲区分析接下来，使用地理信息系统软件进行缓冲区分析。
根据所收集的数据和确定的参数，生成缓冲区。
可以生成单个点的缓冲区，也可以生成线状或面状要素的缓冲区。
确保使用正确的投影系统和单位进行分析。
5. 分析结果一旦完成缓冲区分析，就可以对分析结果进行进一步的操作和分析。
这包括可视化分析结果，如生成缓冲区图层，并与其他地理数据进行叠加分析，以获得更深入的认识。
还可以计算缓冲区的面积、长度或其他属性，以获取更多的信息。
6. 结果解释和应用最后，根据分析的结果，进行结果的解释和应用。
根据实际需求，可以将缓冲区分析的结果用于决策制定、规划设计等方面。
解释结果时应注明所采用的方法和参数，以保证结果的准确性和可信度。
7. 结果验证和调整进行缓冲区分析后，应对结果进行验证和调整。
可以通过与实际情况进行比较，或者进行其他的地理分析来验证分析结果的准确性。
如果发现结果有偏差或不准确的地方，可以调整参数或方法，重新进行分析。
8. 文档记录和整理在完成缓冲区分析之后，建议将整个过程进行文档记录和整理。
包括收集的数据、使用的方法和参数、分析的结果以及结果的解释和应用等方面。
这样可以方便后续的参考和使用，并提高工作的效率和准确性。
9. 不足和改进对于缓冲区分析的实施步骤，也需要总结不足之处并提出改进的方法。
缓冲区分析
缓冲区分析1. 简介缓冲区是计算机内存中的一块临时存储区域，用于暂时存放数据。
在计算机系统中，缓冲区分析是一种基本的数据处理技术，旨在提高数据传输效率和系统性能。
2. 缓冲区的作用缓冲区的主要作用是解决数据传输过程中速度不匹配的问题。
例如，当一个程序从硬盘读取文件时，硬盘的读取速度往往较慢，而程序需要更快的数据传输速度才能保持稳定的运行。
在这种情况下，引入缓冲区可以将数据先读取到缓冲区中，然后再从缓冲区中读取数据，从而提高数据传输速度。
另外，缓冲区也可以用来处理数据的突发性增加或减少的情况。
当数据流量突然增加时，缓冲区可以暂时存储这些数据，以便后续处理。
反之，当数据流量突然减少时，缓冲区可以缓冲一部分数据，以平衡数据传输速度。
3. 缓冲区分析的原理缓冲区分析的原理主要分为两个方面：预读和懒写。
3.1 预读预读是指在读取数据时，缓冲区会提前读取比实际需要的数据量更多的数据。
这样，当程序需要下一部分数据时，不必等待硬盘再次读取，而是直接从缓冲区中获取。
通过预读，可以减少硬盘读取的次数，提高数据传输速度。
3.2 懒写懒写是指在写入数据时，缓冲区会将数据暂时保存，直到缓冲区被填满或者达到一定的时间间隔再进行写入。
这样可以减少频繁的写入操作，从而提高磁盘的使用效率。
4. 缓冲区分析的优点缓冲区分析具有以下几个优点：•提高数据传输效率：通过预读和懒写，可以减少硬盘读写的次数，从而提高数据传输速度。
•提高系统性能：缓冲区分析可以使数据处理和数据存储之间的速度匹配，提高整个系统的性能。
•平衡系统负载：当数据流量突发性增加或减少时，缓冲区可以平衡数据传输速度，避免因数据量的突然变化而导致的系统崩溃或运行不稳定的情况。
5. 缓冲区分析的应用缓冲区分析广泛应用于各个领域的数据处理和存储中。
以下是一些常见的应用场景：•文件传输：在文件传输过程中，通常会使用缓冲区分析来提高传输速度和稳定性。
•数据库操作：数据库通常使用缓冲区来缓存热数据，以加快查询和写入操作的速度。
缓冲区分析
民点、现状的河流和面状的作物分布区等 现状的河流和面状的作物分布区等，只要 地理实体能对周围一定区域形成影响即可使用这 种分析方法。 例如：濒临灭绝的动物保护研究 例如：濒临灭绝的动物保护研究，可根据野生动 濒临灭绝的动物保护研究，可根据野生动 物的栖息地和活动区域规定出保护区的范围；在 物的栖息地和活动区域规定出保护区的范围 林业方面，要求距河流两岸一定范围内规定出禁 林业方面，要求距河流两岸一定范围内规定出禁 要求距河流两岸一定范围内规定出禁 止砍伐树木的地带，以防止水土流失;对一个城市 以防止水土流失; 以防止水土流失 某街区进行改造，运用缓冲区分析方法很容易知 某街区进行改造，运用缓冲区分析方法很容易知 运用缓冲区分析方法很容易知 道哪些单位和居民为应搬迁的对象。 道哪些单位和居民为应搬迁的首先在中心轴线两端点处作轴线的垂线 首先在中心轴线两端点处作轴线的垂线，过端点以缓 冲距R在此垂线上量取两点，即获得左右边线的起讫 冲距R在此垂线上量取两点 点 （2）然后在中心轴线的其他各转折点处，用以偏移量为R 然后在中心轴线的其他各转折点处 用以偏移量为R 的左右平行线的交点来确定该转折点处左右平行边线 的对应顶点； （3）以缓冲距离R为半径作两个端点处的半圆弧 ）以缓冲距离R为半径作两个端点处的半圆弧。 （4）最后由半圆弧，平行线所构成的带状区域即为线的 平行线所构成的带状区域即为线的 缓冲区。
缓冲区建立方法
一、矢量数据缓冲区的建立方法 矢量数据缓冲区的建立方法 二、栅格数据缓冲区的建立方法 栅格数据缓冲区的建立方法 三、动态缓冲区
1）点要素的缓冲区 点要素的缓冲区是以点要素为圆心，以缓冲区距离R 点要素的缓冲区是以点要素为圆心，以缓冲区距离R为半 点要素的缓冲区是以点要素为圆心 径的圆，包括单点要素形成的缓冲区 包括单点要素形成的缓冲区、多点要素形成的缓冲 区和分级点要素形成的缓冲区等。 区和分级点要素形成的缓冲区等 2）线要素的缓冲区 为了加快线缓冲区建立的速度，通常要在建立缓冲区之 为了加快线缓冲区建立的速度 前，对线进行化简，这种对线的化简称为线的重采样 这种对线的化简称为线的重采样。具体的 算法设计可以采用线的矢量数据压缩算法，如道格拉斯— 算法设计可以采用线的矢量数据压缩算法，如道格拉斯—普克 算法设计可以采用线的矢量数据压缩算法 算法。 线要素的缓冲区是以线要素为轴线，以缓冲距离R 线要素的缓冲区是以线要素为轴线，以缓冲距离R为平移 线要素的缓冲区是以线要素为轴线 量向两侧作平行曲（折）线，在轴线两端构造两个半圆弧最后 在轴线两端构造两个半圆弧最后 形成圆头缓冲区。
缓冲区分析
O Oi : i 1,2, , n
i 1 i
其半径为R的缓冲区是各个对象缓冲区的并集， n 即： B B
特殊形态的缓冲区
点对象有三角形，矩形和圈形等； 对于线对象有双侧对称，双侧不对称或单侧 缓冲区； 对于面对象有内侧和外侧缓冲区。
这些适合不同应用要求的缓冲区，尽管形态 特殊，但基本原理是一致的。
§3 缓冲区分析
§3-1 缓冲区的定义
所谓缓冲区就是地理空间目标的一种影响范 围或服务范围。从数学的角度看，缓冲区分 析的基本思想是给定一个空间对象或集合， 确定它们的邻域，邻域的大小由邻域半径R 决定。因此对象Oi的缓冲区定义为：
Bi x : d x, Oi R
即对象 Oi 的半径为R的缓冲区Bi为距Oi的距离d小于R 的全部点的集合。d一般是最小欧氏距离，但也可是 其它定义的距离。 对于对象集合
折点凸凹性的自动判断
该算法非常重要的一环是折点凸凹性的自 动判断。此问题可转化为两个矢量的叉积： 把相邻两个线段看成两个矢量，其方向取 坐标点序方向。若前一个矢量以最小角度 扫向第二个矢量时呈逆时针方向，则为凸 顶点，反之为凹顶点。
具体算法过程如下： 由矢量代数可知，矢量AB，BC可用其 端点坐标差表示
角分线法的缺点
当缓冲区半径不变 时，d随张角B的减 小而增大பைடு நூலகம்结果在 尖角处双线之间的 宽度遭到破坏。
d R sinB 2
2）凸角圆弧法 在轴线首尾点处，作轴线的 垂线并按双线和缓冲区半径 截出左右边线起止点； 在轴线其它转折点处，首先 判断该点的凸凹性，在凸侧 用圆弧弥合，在凹侧则用前 后两邻边平行线的交点生成 对应顶点。 这样外角以圆弧连接， 内角直接连接，线段端点以 半圆封闭。
缓冲区分析
缓冲区分析缓冲区在计算机中起着非常重要的作用，它可以用来缓存数据、减少磁盘I/O和网络I/O等，提高系统的性能。
在本文中，我们将会对缓冲区进行分析，了解它的基本概念和作用。
一、什么是缓冲区？缓冲区是一个存储数据的区域，在计算机中常见的包括物理缓冲区、逻辑缓冲区、网络缓冲区等。
它们的作用都是为了降低I/O操作带来的延迟和资源消耗。
缓冲区在内存中，它会存储从磁盘或网络中读取的数据，直到应用程序需要读取或修改数据时，才会将数据从缓冲区中读取或写入到外部存储介质中。
二、物理缓冲区物理缓冲区是指操作系统用来管理硬盘I/O的缓冲区，它通常由文件系统和块设备驱动程序共同管理。
物理缓冲区具有很高的性能和稳定性，可以减少磁盘I/O的次数和时间，提高磁盘的访问速度。
物理缓冲区的大小往往是根据系统性能的需求来调整的，但通常的大小是几十MB到几百MB之间。
三、逻辑缓冲区逻辑缓冲区是指应用程序用来管理数据读取和写入的缓冲区，它通常是在内存中实现的。
逻辑缓冲区可以是系统缓冲区的一部分，也可以是应用程序自己实现的缓冲区。
通常情况下，逻辑缓冲区的大小决定了应用程序的性能和稳定性，大小不当可能导致缺页中断和内存溢出等问题。
四、网络缓冲区网络缓冲区是指TCP/IP协议栈用来缓存网络数据的缓冲区，它通常由操作系统和网络驱动程序共同管理。
网络缓冲区的大小也是根据网络性能的需求来调整的，但通常的大小不会太大，以防止网络堆积和拥塞。
五、缓冲区的作用1、提高计算机系统的性能：缓冲区可以减少磁盘I/O和网络I/O，提高计算机系统的性能。
2、节省资源消耗：缓冲区可以节省系统资源的消耗，提高资源利用率。
3、保护数据完整性：缓冲区可以保护数据的完整性和安全性，避免数据被篡改或丢失。
4、降低成本开销：缓冲区可以降低系统的成本开销，避免频繁的磁盘和网络访问带来的成本开销。
缓冲区分析是软件开发中常见的一项技术，它可以揭示系统中的性能瓶颈和资源瓶颈，提高系统的性能和稳定性。
缓冲区分析
B:d0=S/2(LA+LB) C:d0=S/2(LA+LB+LC)
得A、B、C的d0分别为500、350、100m。 合肥工业大学
3. 实施缓冲区操作
实施缓冲区操作的技术途径：
方案一
首先，根据应用需求和道路的最大影响 距离，分别设定它们的di值。
如设定A道路的di值分别 100﹑200﹑300﹑400﹑500m.
空间缓冲区分析
①模型的三大要素： 主体、邻近对象和作用条件。
★主体
表示分析的主要目标，一般分为点源、 线源、面源三种类型
★邻近对象
表示受主体影响的客体。
★作用条件
表示主体对邻近对象施加作用的 合肥工业大学 影响条件或强度。 土建学院测量系
②具体模型
★线性模型：用于当主体对邻近
ri
1
0.5
对象的影响度随距离的增大而呈 线性形式衰减。
步骤
A B C 道路图
1. 计算各道路综合规模标准化指数f0 (采用最大值标准化方法）
道路数据 名 称 A B C 坐标 x1y1…xmym x1y1…xmym x1y1…xmym 路宽 机动车流 非机动车流 人流量/ /m 量/辆·-1 h 量/辆·-1 h 人· -1 h 40 22 10 182 11 5 2070 3991 725 2772 4254 1026
名 路 机动车流 非机动车 人流量 综合规 标准化 称 宽 量 流量 模指数 指数f0 A 1.00 + 1.00 100 + 0.52 + 0.65 = 3.17 82 B 0.55 + 0.06 + 1.00 + 1.00 = 2.61 22 C 0.25 + 0.03 + 0.18 + 0.18 = 0.70
缓冲区分析
缓冲区分析来源：互联网缓冲区分析(Buffer)是对选中的一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多边形实体，从而实现数据在二维空间得以扩展的信息分析方法。
缓冲区应用的实例有如：污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域；为失火建筑找到距其500 米范围内所有的消防水管等。
下面着重介绍缓冲区原理及其在ArcGIS 中的实现。
一缓冲区的基础缓冲区是地理空间，目标的一种影响范围或服务范围在尺度上的表现。
它是一种因变量，由所研究的要素的形态而发生改变。
从数学的角度来看，缓冲区是给定空间对象或集合后获得的它们的领域，而邻域的大小由邻域的半径或缓冲区建立条件来决定，因此对于一个给定的对象A，它的缓冲区可以定义为：（d一般是指欧式距离，也可以是其它的距离，其中r为邻域半径或缓冲区建立的条件）缓冲区建立的形态多种多样，这是根据缓冲区建立的条件来确定的，常用的对于点状要素有圆形，也有三角形、矩形和环形等；对于线状要素有双侧对称、双侧不对称或单侧缓冲区；对于面状要素有内侧和外侧缓冲区，虽然这些形体各异，但是可以适合不同的应用要求，建立的原理都是一样的。
点状要素，线状要素和面状要素的缓冲区示意图如图1。
图1 点、线和面状要素的缓冲区二缓冲区的建立从原理上来说，缓冲区的建立相当的简单，对点状要素直接以其为圆心，以要求的缓冲区距离大小为半径绘圆，所包容的区域即为所要求区域，对点状要素因为是在一维区域里所以较为简单；而线状要素和面状要素则比较复杂，它们缓冲区的建立是以线状要素或面状要素的边线为参考线，来做其平行线，并考虑其端点处建立的原则，即可建立缓冲区，但是在实际中处理起来要复杂的多。
按照其建立的原理来可以介绍如下：1. 角平分线法该算法的原理是首先对边线做其平行线，然后在线状要素的首尾点处，作其垂线并按缓冲区半径r 截出左右边线的起止点，在其它的折点处，用与该点相关联的两个相邻线段的平行线的交点来确定，如图2：该方法的缺点是在折点处，无法保证双线的等宽性，而且当折点处的夹角越大，d 的距离就越大，故而误差就越大，所以要有相应得补充判别方案来进行校正处理。
缓冲区分析Buffer
例
2
5
1
4
6
3
5.3.4 缓冲区的应用
缓冲区
应用意义
核电站的5公里缓冲区 紧急疏散区
高速公路的50米缓冲区 噪音的严重污染区
海岛国家的n公里外缓冲区 领海
我国30公里内缓冲区
沿边地区
某城市医院的服务影响范围
一、基本思想：
❖ 将所有相邻的气象 站连成三角形，作 这些三角形各边的 垂直平分线，于是， 每个气象站周围若 干条垂直平分线便 围成一个多边形, 称这个多边形为泰 森多边形。
泰森多 边形
泰森三 角形
二、重要性质：
❖ 在每个泰森
多边形内的
任意一点与
该多边形包
含的样本点
的距离比它
P1
到其他样本
P2
点的距离都
❖为了选择分析工具，首先要明确子问题及解 决的方法。
实例分析:定义子问题
❖哪条街道要扩宽？ ❖路面宽度要扩到多少米，还包括必要的缩进
的部分。 ❖每个地块受到影响的部分有多少?
已经将问题分解成三个子问题，下一步是选 择什么样的分析工具来求解这三个子问题
提示：
❖在这个实际例子中，可以使用ArcMap的“通过位 置选择”的分析工具来回答这些问题。因为这实际 上是一个缓冲区分析的问题，他们只需要知道哪些 地块处在距街道中心线一定距离的范围内。
近。
三、应该指出：
❖ 泰森三角形和泰森多边形都不是唯一的
❖ 若生成的泰森多边形面积差异过大，说明 观测站点分布不合理，需要调整。
❖ 一旦三角网生成，泰森多边形就唯一的确 定下来。
缓冲区分析ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
缓冲区发生重叠时的处理
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
影响范围 150km
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
多重缓冲区
分析目的：确定建立公园的合适区域 评价准则：1)相对安静（离公路0.2 公里之外）且交通方
便（离公路0.8里之内） 2)依附在大小适中的天然河流上，即等级为2 的河流才适
合建公园。 3)公园选址要避免沼泽地，即土地利用图中非沼泽地的适
合建公园。所需数据：交通图 水系图（带有分级属性的水系图）土地利用图
4)将C层和D层进行多边形空间叠置分析（相交分 析），得到缓冲区内的非沼泽地---E。
5）将河流 层属性查询，将属性为2的河流提取出 来---F
6)将F与E层 进行空间叠置（相交分析），得到最 终适合区域
按照不同的缓冲距离，生成多个相互嵌套的多边 形，称为多重缓冲区
实例：城市经济影响力分三个层次： 0-50 km：1级 50-100 km：2级 100-150 km：3级
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
缓冲区分析
空间分析作业——缓冲区分析一、实验目标：缓冲区分析是确定地物近邻影响的一种空间分析方法，是GIS的基本空间操作的重要功能之一。
缓冲区分析就是在点、线、面要素（或称缓冲目标）周围建立一定宽度的缓冲区多边形，通过缓冲区多边形来解决空间对象邻近度的关系和影响问题的空间分析方法。
在本实验中，主要练习如何生成点、线、面的缓冲区以及多尺度缓冲半径的设定。
通过本次实习，应该掌握如何在ArcGIS9.0环境下使用这种最基本的空间分析方法，并能够用于解决实际研究问题。
二、实验数据：矢量结构数据，包括：点数据文件point.shp，线数据文件centerline.shp，面数据文件sports.shp。
三、实验步骤：1.点要素的缓冲区分析⑴通过ArcCatalog向ArcMap中载入point.shp文件或者在ArcMap中直接通过AddData 对话框中加入数据。
⑵在ArcMap操作环境中，打开ArcToolBox，选择Analysis Tools工具箱。
⑶打开Analysis Tools下的Proximity工具集，执行Buffer操作，如图所示。
在出现的对话框中选择输入图层（Input Features）为point，设定输出图层（Output Features Class）的路径和名称，设定缓冲区半径参数（Distance），其他参数按默认设置即可。
⑷选择OK，执行点对象的缓冲区分析，得到分析结果。
⑸打开Proximity工具箱，执行选择Multiple Ring Buffer操作，在出现的对话框中选择输入图层（Input features）为point，设定输出图层（Output feature Class）的名称和路径，输入几个不同的缓冲区半径（Distance），其他参数选默认，如下图所示：⑹选择OK，执行点要素的多缓冲区分析，按确定生成point_bufer.shp，如下图所示：⑺按缓冲区半径大小给生成的图像调配颜色，如图所示，使其图示效果良好。
缓冲区分析
2. 4. 1缓冲区分析在GIS的空间操作中，涉及到确定不同地理特征的空间接近度或邻近性的操作就是建立缓冲区。
例如在一个城市中，要对某个地区进行改造，就需要通知该地区及其周边地区一定距离（如500 m）范围内的所有单位居民搬迁；在林业方面，要求距河流两岸一定范围内规定岀禁止砍伐树木的地带，以防止水土流失; 建设某项目进行选址时，可利用建立缓冲区，来查找沿某公路两侧10 km以内尚未被利用的土地分布情况因此，缓冲区分析就是研究根据数据库的点、线、面实体自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形。
如图2-5所示为对点、线、面实体建立的缓冲区示意图应该说明，用缓冲区操作生成的缓冲区多边形将构成新的数据层，该数据层的数据并不是在数据输入时生成的。
另外，根据地理实体的性质和属性，规定不同的缓冲区距离也是十分重要的。
例如，沿河流两岸绘岀的禁止砍伐树木带的宽度应根据河流的类型以及河流两岸土质而定；在规划研究中，距交通线、居民点、中心商业区等线状或点状地理实体的距离是进行土地评价和空间布局规划的重要指标。
结点的影响范围和相互引力等也需要通过扩散距离来决定，所以在进行缓冲区分析时应允许设置可变距离值的缓冲区。
当对某地理实体的可变距离项设置为零时，将不对该实体建立缓冲区。
2．4．2 拓扑叠加分析一般情况下，为便于管理和应用开发地理信息（空间信息和属性信息），在建库时是分层存放的，也就是要根据数据的性质进行分类，性质相同的或相近的归并到一起，形成一个数据层。
为确定空间实体之间的空间关系，可以将不同数据层的特征进行叠加，从而产生具有新特征的数据层。
或者根据图形范围的属性、特征进行多个属性数据的统计分析，即统计叠加。
在直观概念上，叠加操作就是将两个或两个以上的具有不同性质的数据层重叠放在一起，产生新的数据层和新的属性。
拓扑叠加操作能够将输入的特征属性在空间上加以连接，并建立新的多重属性值。
所以，通过这种区域多重属性的叠加操作，可以寻找和确定同时具有几种地理属性的分布区域。
地理信息系统基础缓冲区分析
地理信息系统基础缓冲区分析地理信息系统（GIS）是一种集成地理空间数据、地理位置和属性数据，进行地理空间分析和决策支持的技术。
其中，缓冲区分析是GIS中的一项重要工具，用于确定和评估地理要素周围一定距离范围内的特性和关系。
下面将对缓冲区分析的概念、应用和方法进行详细阐述。
缓冲区分析是一种基于空间数据的分析工具，广泛应用于城市规划、环境保护、交通规划、应急响应等领域。
它通过在地理要素周围绘制等距离的边界，来描述和分析这些要素与其他地理要素之间的关系。
例如，可以通过缓冲区分析来评估河流周围一定距离范围内的潜在洪水风险，或者评估出租车站点周围一定范围内的服务覆盖范围等。
在缓冲区分析的应用中，常见的有两类缓冲区：固定缓冲区和可变缓冲区。
固定缓冲区是指以地理要素为中心，绘制等距离的缓冲区，常用于评估其中一地理要素的影响范围。
例如，在城市规划中，可以绘制以学校为中心的固定缓冲区，来评估学校周围一定范围内的住房需求量。
可变缓冲区则是指以特定的条件为基础，绘制不同距离的缓冲区。
例如，在环境监测中，可以根据不同的污染级别绘制不同的缓冲区，用于评估潜在的污染范围。
在进行缓冲区分析时，有多种方法可供选择。
其中，最常用的方法是基于距离的缓冲区分析和基于区域的缓冲区分析。
基于距离的缓冲区分析是指围绕地理要素绘制一定距离的缓冲区，主要用于评估地理要素的影响范围。
该方法通常使用Euclidean距离、马氏距离或网络距离等来度量距离。
基于区域的缓冲区分析是指基于其中一特定条件或属性，绘制不同的缓冲区。
例如，在区域规划中，可以根据城市的土地利用规划，绘制不同用途的缓冲区，如住宅区、商业区等。
除了基本的缓冲区分析方法，还可以结合其他分析工具进行更深入的空间分析。
例如，可以将缓冲区分析与网络分析相结合，评估不同交通网络下的服务范围；将缓冲区分析与地理加权回归分析相结合，评估地理要素对其中一现象的影响程度。
综上所述，缓冲区分析是GIS中的一项重要工具，用于描述和分析地理要素与其他地理要素之间的关系。
地理信息系统基础：缓冲区分析
04
缓冲区分析实例
缓冲区分析实例
缓冲区分析实例
缓冲区
应用意义
核电站的5公里缓冲区
紧急疏散区
我国30公里内缓冲区
沿边地区
海岛国家的n公里外缓冲区
领海
高速公路的50米缓冲区
噪音的严重污染区
缓冲区分析类型
02
缓冲区分析的类型
矢量缓冲区栅格缓冲区点特征缓冲区线特征缓冲区面特征缓冲区
缓冲区分析的类型
☆点缓冲区 以点为圆心，以一定距离为半径画圆所围成的区域。☆ 用途：针对点要素的一定半径 范围的分析。
缓冲区分析的类型
☆线缓冲区 分别对每一个顶点和每条边生成缓冲区，然后对这些缓冲区多边形进行叠置操作。 ☆ 用途：针对线要素的一定范围带状范围的分析。
空间缓冲区建立应注意的方面:
当对特征规定不同缓冲区宽度时的处理
根据不同属性建立不同的缓冲区宽度
可变距离缓冲区示意图
空间缓冲区建立应注意的方面:
当缓冲区发生重叠时的处理
拓扑识别，删除缓冲区内弧段
多个特征缓冲区图形的处理
栅格缓冲区的建立 计算距离提取栅格
三种分析模型
根据主体对邻近对象作用性质的不同，一般可采用以下三种不同的分析模型：3.1线性模型：用于当主体对邻近对象的影响度（F）随距离( r)的增大而呈线形形式衰减时。3.2幂函数模型：用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈现二次形式衰减时。3.3指数模型：用于当主体对邻近对象的影响度随距离的增大而呈指数形式衰减时。
R
B
d
缓冲区分析建立
03
矢量缓冲区的建立
从原理上讲，缓冲区的建立相当简单，建立缓冲区仅是以点状地物为圆心，以缓冲区距离为半径绘圆即可，线状地物和面状地物的缓冲区的建立也是以线状地物或面状地物的边线为参考线，作它们的平行线，再考虑端点圆弧，即可建立缓冲区 对于简单情形，缓冲区是一个简单多边形，但当计算形状比较复杂的对象或多个对象集合的缓冲区时，就复杂得多。
缓冲区分析——精选推荐
缓冲区分析1、空间缓冲区分析。
（1）为点状、线状、⾯状要素建⽴缓冲区。
1)打开菜单“⾃定义”下的“⾃定义模式”，在对话框中选择“命令”，在“类别”中选择“⼯具”，在右边的框中选择“缓冲向导”（如图 1 所⽰），拖动其放置到⼯具栏上的空处。
图1提出“缓冲向导”2)利⽤选择⼯具选择要进⾏分析的点状要素，然后点击，在“缓冲向导”对话框设置缓冲区信息，如图2及图3所⽰。
图2 线状缓冲区信息设置1图3线状缓冲区信息设置23)利⽤选择⼯具选择要进⾏分析的线状要素，然后点击，在“缓冲向导”对话框设置缓冲区信息。
4)利⽤选择⼯具选择要进⾏分析的⾯状要素，然后点击，在“缓冲向导”对话框设置缓冲区信息，如图4所⽰。
图4 ⾯状缓冲区信息设置2、学校选址。
要求：(1) 新学校选址需注意如下⼏点：1）新学校应位于地势较平坦处；2）新学校的建⽴应结合现有⼟地利⽤类型综合考虑，选择成本不⾼的区域；3）新学校应该与现有娱乐设施相配套，学校距离这些设施愈近愈好；4）新学校应避开现有学校，合理分布。
(2) 各数据层权重⽐为：距离娱乐设施占0.5，距离学校占0.25，⼟地利⽤类型和地势位置因素各占0.125。
(3) 实现过程运⽤ArcGIS的扩展模块（Extension）中的空间分析（Spatial Analyst）部分功能，具体包括：坡度计算、直线距离制图功能、重分类及栅格计算器等功能完成。
(4) 最后必须给出适合新建学校的适宜地区图，并对其简要进⾏分析。
具体操作：（1）打开加载地图⽂档对话框，选择E:\Chp8\Ex1\school.mxd。
（2）从DEM 数据提取坡度数据集：打开⼯具箱→“Spatial Analyst ⼯具”→“表⾯分析”→“坡度”⼯具；在打开对话框中设置，如图5所⽰；⽣成坡度图，如图6所⽰。
图5 “坡度”对话框设置图6 坡度图（3）从娱乐场所数据“Rec_sites”提取娱乐场所欧⽒距离数据集：打开⼯具箱→“Spatial Analyst ⼯具”→“距离分析”→“欧⽒距离”⼯具；在打开对话框中设置，如图7所⽰；⽣成欧⽒距离数据集，如图8所⽰。
缓冲区分析-空间统计-空间分析
缓冲区分析-空间统计-空间分析1.1缓冲区分析缓冲区分析是指以点、线、面实体为基础，选中一组或一类地图要素后，按设定的距离条件，自动建立其周围一定宽度范围内的缓冲区多边形图层，然后建立该图层与目标图层的叠加，从而实现数据在二维空间得以扩展。
根据缓冲区建立的条件，缓冲区建立的形态多种多样，常用的对于点状要素是圆形，但也有三角形、矩形和环形等；对于线状要素常用的有双侧对称、双侧不对称或单侧缓冲区；对于面状要素常用的有内侧和外侧缓冲区。
这些缓冲区形态各异，但是可以适合不同的应用要求，其建立的原理都是一样的。
缓冲区应用的实例有如：判断河流与疾病之间是否有关系，确定河流污染区域；分析危险品仓库一旦爆炸所涉及的范围；根据水源或栖息地分析野生动物的活动区域等。
1.1.1缓冲区分析基础缓冲区是一种因变量，是地理空间上目标的一种影响范围或服务范围在尺度上的表现，由所研究的要素的形态的变化而发生改变。
从数学的角度来看，缓冲区是给定空间对象或集合后，根据临域的半径或缓冲区半径，获得它们的领域。
对于一个给定的对象A，它的缓冲区可以定义为：（式错误！文档中没有指定样式的文字。
-1）P x x A r= { | d( , ) }其中d一般是指欧式距离，也可以是其它的距离，如曼哈顿距离、切比雪夫距离、闵氏距离等；r为邻域半径或缓冲区建立的条件。
1.1.2ArcGIS中的缓冲区分析操作步骤详述如下：步骤1：打开ArcMap，加载图层“village”和”River”。
该数据放在“C:\Example\Data\5.2BufferAnalysis”，同时在C盘下新建“C:\Example\Train\ 5.2BufferAnalysis”文件夹，用于存放结果数据。
图错误！文档中没有指定样式的文字。
-1 加载数据视图图错误！文档中没有指定样式的文字。
-2 布局视图其数据展示如下：图错误！文档中没有指定样式的文字。
-3 River数据示意图图错误！文档中没有指定样式的文字。
gis各间隔作用
gis各间隔作用GIS（地理信息系统）是一种以地理空间数据为基础，实现地理空间数据采集、存储、管理、分析和展示的技术体系。
在GIS中，各种间隔作用（即，空间分析方法）被广泛应用于解决各种地理问题。
本文将从不同的间隔作用角度，探讨GIS在地理空间数据分析中的应用。
一、缓冲区分析缓冲区分析是GIS中常用的一种间隔作用方法。
通过在地理要素周围创建固定半径的缓冲区，可以评估地理要素与其他要素之间的关系。
例如，可以使用缓冲区分析确定河流流域范围、道路沿线的影响范围等。
此外，缓冲区分析还可以用于评估环境污染物扩散的范围和影响。
二、空间插值空间插值是一种通过已知点的属性值推断未知点的属性值的方法。
在GIS中，空间插值常用于根据有限的采样点数据生成连续的地理表面。
例如，可以利用空间插值方法生成高程模型、气象场插值等。
通过空间插值，我们可以更好地理解地理现象的分布规律和空间变化趋势。
三、空间叠置分析空间叠置分析是一种通过将多个地理要素层叠置在一起，分析它们之间的空间关系的方法。
通过空间叠置分析，可以识别出地理要素之间的交集、包含、邻近等关系。
例如，可以利用空间叠置分析确定土地利用类型与自然保护区的重叠程度，评估城市规划方案的可行性等。
四、网络分析网络分析是一种以网络结构为基础，研究网络节点和路径之间关系的方法。
在GIS中，网络分析常用于解决基于交通网络的路径规划、服务区分析等问题。
例如，可以利用网络分析确定最佳的送货路径，评估不同区域的服务范围等。
五、地形分析地形分析是一种通过对地理表面进行分析，提取地形特征和解释地形变化的方法。
在GIS中，地形分析常用于制作等高线图、坡度分析、流域分析等。
例如，可以利用地形分析确定山地的分布范围，评估土地适宜性等。
六、空间模式分析空间模式分析是一种通过统计方法研究地理要素之间的空间关联性和分布模式的方法。
在GIS中，空间模式分析常用于研究地理现象的聚集程度、分散程度等。
例如，可以利用空间模式分析确定城市犯罪的热点区域，评估地震的空间分布规律等。
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实验六、缓冲区分析应用(选做实验)
一、实验目的
缓冲区分析是用来确定不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的一类重要的空间操作，通过本次实习，我们应达到以下目的：
1.加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识；
2.熟练掌握距离制图创建缓冲区技术方法。
3.掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备
数据准备：图层文件point.shp，lline.shp，polygon.shp
数据下载地址：/csk/upload/arcgis/ex6/ex6.rar
三、实验内容及步骤
1. 距离制图－创建缓冲区
1.1 点要素图层的缓冲区分析
1)在ArcMap中新建地图文档，加载图层：StudyArea ，point
2)打开Arctoolbox，执行命令<Spatial Analyst Tools>－<Distance>-<欧几里德距
离>，按下图所示设置各参数
注：在ArcView GIS 3.x中Find Distance功能与ArcGIS 中<<欧几里德距离>制图功能相同。
点击“环境设置”按钮
设置“常规选项”中的“输入范围”，使其与StudyArea 相同
3)显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，eucdist_poin（如上
图）。
在进行分析时，若选中了point图层中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个图层的所有要素进行。
1.2 线要素图层的缓冲区分析
1)在ArcMap中，新建地图文档，加载line图层，点击常用工具栏中
的将地图适当缩小。
2)分别选中图层line中的两条线，进行缓冲区分析，注意比较线的
缓冲区分析与点的缓冲区分析有何不同。
方法：打开Arctoolbox，执行命令<Spatial Analyst Tools>－<Distance>-<欧几里德距离>；
设置“环境设置”中“常规选项”中的“输出范围”为“Same As Display”
3)取消选定，对整个line层面进行缓冲区分析，观察与前两个分析
结果的区别（如下图）。
1.3 多边形图层的缓冲区分析
在ArcMap中新建地图文档，添加图层：polygon，进行缓冲区分析，观察面的缓冲区分析与点、线的缓冲区分析有何区别。
与创建线的缓冲区相同，先将地图适当缩小，将“环境设置”中“常规选项”
中的“输出范围”为“Same As Display”
2．综合应用实验
2.1 水源污染防治
Point图层面表示了水源（如：水井）的位置分布，要求利用缓冲区分析找出水源污染防治的重点区域。
步骤：
(1)在ArcMap中，新建地图文档，添加表示水源分布的点图层数据point.shp。
(2)打开ArcToolbox，执行<Spatial Analyst Tools>－<Distance>-<欧几里德距离>
命令。
(3)显示并激活由point.shp产生的新栅格图层eucdist_poi1（如下图）。
(4)右键点击栅格图层eucdist_poi1，在右键菜单中执行“属性”命令，设置图
层显示符号，可调整分类和设置图例显示方式。
新的栅格图层显示了区域内每个栅格距最近的水井的距离，其中红色的栅格距各个井的距离最近，对水源的影响最大；蓝色的栅格距各个井的距离最远，影响最小。
(5)在本例中认为距各个水井0.1以内的区域对水质的影响和污染最大，因此，
打开“空间分析”工具栏（首先要确保“空间分析”扩展模块已经加载），执行菜单命令<空间分析>-<栅格计算器>，将距离≤0.1以内的区域提取出作为缓冲区进行专项的污染防治。
（如下图）。
2.2 受污染地区的分等定级
假定：point图层表示的是几个点状污染源，距污染源的远近不同，受污染的状况也不同，距污染源越近，受污染越严重，据此对污染源附近地区进行分等定级。
(1)在ArcMap中，新建地图文档，添加图层：point.、StudyArea。
打开ArcToolbox，
执行<Spatial Analyst Tools>－<Distance>-<欧几里德距离>命令，得到新的栅格图层Dist_of_Point；
注意：指定输出范围为“Same As StudyArea”
(2)打开“空间分析”工具栏，执行命令：<空间分析>－<栅格计算器>，基于栅格图层Dist_of_point进行栅格计算，分别提取（[Dist_of_point]≤0.1）和区域、及（[dist_of_point] >= 0.1 & [dist_of_point] <= 0.15）的区域，分别得到栅格图层：“计算”和“计算2”；
(3)对栅格图层：“计算2”进行重分类运算（执行命令<空间分析>－<重分类>命令），使得原来的True（1）值为0，False（0）值为1，得到新的栅格图层：Reclass of 计算2。
(4)将图层“计算”与“Reclass of 计算2”相加（执行命令：<空间分析>－<栅格计算器>），得到中间结果：计算3：执行命令<空间分析>－<重分类>对栅格图层“计算3”按分等定级的要求进行分类得到结果栅格图层“Reclass of计算3”。
(<=0.1的区域污染级别定为1，)=0.1且<=0.15的区域级别定为2, >0.15的区域级别定为3)
说明：本例中，第（2）－（4）操作实际可以直接对栅格图层dist_of_point进行重分类得到。
2.3 城市化的影响范围
假定：urban图层表示的是城市化进程中的一些工业小城镇，还包括一个自然生态保护区。
这些小城镇的城市化会对周边地区产生一些扩张影响，但自然生态保护区周围0.05的范围内不能有污染性的工业，因此其城市化的范围就受到限制。
(1)在ArcMap中，新建地图文档，添加图层：urban.shp、UrbanArea，对urban 图层中的自然保护区图斑（属性Type=”保护区”）执行[<Spatial Analyst Tools>-<Distance>-<欧几里德距离>]命令，得到Dist_Nature）；对urban图层中的除了自然保护区的所有图斑执行[<Spatial Analyst Tools>-<Distance>-<欧几里德距离>]命令，得到Dist_Res 注意：“环境设置”设置中，常规设置－>的输出范围请选择为：Same As UrbanArea
(2)对图层Dist_Nature执行栅格计算（使用空间分析工具中的栅格计算器），提取<=0.05的区域，并进行重分类，使得原来的True（1）值为0，False（0）值为1，得到“Reclass of 计算”。
(3)对图层Dist_Res进行栅格计算提取<=0.06的区域，得到“计算2”；
(4)将图层“Reclass of 计算”与“计算2”相乘的栅格计算（使用空间分析工具栏中的栅格计算器），得到城市化范围“计算3”图层。
(5)仔细思考以上操作过程，对得到的结果进行解释
四、实验报告要求
将所做工作以幻灯片形式做以汇报，内容包括原理、过程、结果。