空间缓冲区分析模型

实体的缓冲区分析图如图5一31、图5一32和图5一33所示。
空间缓冲区分析
缓冲区分析实例2
已知一伐木公司，获准在某林区采伐，为防止水土流失，规定不得在
河流周围 1km 内采伐林木。另外，为便于运输，决定将采伐区定在道
路周围 5km 之内。请找出符合上述条件的采伐区，输出森林采伐图。
道路分布图 森林分布图 河流分布图
①主体 表示分析的主要目标，一般分为点源、线源和面源三种类。 ②邻近对象 表示受主体影响的客体，例如行政界线变更时所涉及的居民区、森林遭 砍伐时所影响的水土流失范围等。 ③对象的作用条件 表示主体对邻近对象施加作用的影响条件或强度。
空间缓冲区分析
(2) 缓冲区分析模型 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:
区远离街道网络的缓冲区的建立等。
空间缓冲区分析
2 缓冲区主要的类型
（1）基于点要素的缓冲区：通常以点为圆心、以一定距离为半径的圆 （2）基于线要素的缓冲区：通常是以线为中心轴线，距中心轴线一定距 离的平行条带多边形。 （3）基于面要素的缓冲区：向外或向内扩展一定距离以生成新的多边形。
空间缓冲区分析
ri
空间缓冲区分析
二次模型 用于当主体对邻近对象的影响度(Fi)随距离(ri)的增大而呈二次形式衰减时 (图5一29)，其表达式为:
Fi=f0(1-ri)2 ri=di/d0 0 <= ri <= 1 (5-32) (5-33)
式中 Fi为主体对邻近对象的实际影响度；
距 离
ri
f0为主体自身的综合规模指数；
解题过程 首先要以区域的道路分布 图、河流分布图、森林分 布图为数据源。解题流程
叠置
生成道路周围 5km缓冲区
叠置
生成河流周围 1km缓冲区
见图所示。
结束
解题流程
空间缓冲区分析
(1) 将该地区具有相同比例尺且进行配准的道路分布图、河流分布图、森 林分布图，进行预处理和数字化； (2) 利用河流分布图生成1km的等距离缓冲区； (3) 利用道路分布图生成5km的等距离缓冲区； (4) 森林分布图中可采伐林地、道路缓冲区及河流缓冲区图进行叠置，叠 置条件表达式为: 采伐区 ＝森林分布图中可伐林地 ∩ 道路周围5km缓冲区 ∩非河流周围1 km缓冲区
3 空间缓冲区分析过程
(1)建立缓冲区
以图形元素为基础，拓宽或紧缩一定宽度而形成的区域。这个宽度
通常是等距的，也可以是不等距的缓冲区。 (2)缓冲区分析
根据建立的缓冲区，对缓冲区内的空间信息形态、特征、分布作进
一步分析。
空间缓冲区分析
4、空间缓冲区分析模型
(1) 缓冲区分析的三要素
在进行空间缓冲区分析时，通常要将研究的问题抽象为以下三类要素:
重要湖泊
一般湖泊
1000~2000 m缓冲区
2000~4000 m影响区 100 m核心区 100~200 m缓冲区 200 m核心区
7
5 5 3 7 5 3
高
中 中 低 高 中 低
重要河流
200~500 m缓冲区 500~2000m影响区
空间缓冲区分析
ARC/INFO命令:
Buffer <in_cover> <out_cover> {buffer_item} {buffer_table} {buffer_distance} {fuzzy_tolerance} {LINE | POLY | POINT | NODE} {ROUND | FLAT} {FULL | LEFT | RIGHT} 对于本例:
对上表所列的各项统计数据采用最大值标准化方法，得到上表的标准化 指数f0 。
标准化处理
空间缓冲区分析
(2)计算道路的最大影晌距离d0 道路的最大影响距离将与该类道路的级别标准和总长度有关，级别 标准愈高，则影响距离也愈大，一般按下式推算: d0=S / ( 2l ) (5-35)
式中：S为研究区面积：本例为10km2
①首先对式(5一34)作如下变换： di=d0( 1-( lnFi/lnf0 ) ) 一36) ② 其次根据应用需求设定Fi值，例如:20、40、80、100等， 并利用式(5一36)计算对应的di值。 ③ 依据di值生成道路两边的缓冲区多边形，该缓冲区多边形 内部的属性值便与事先设定的需求值相一致,同样直至输出全 部图形及其属性。根据该技术途径输出的点状、线状、面状 (5
空间缓冲区分析
1 概念 缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立其周
围一定距离的带状区，用以识别这些实体或者主体对邻近对象的辐
射范围或者影响程度，是解决临近度问题的空间分析工具之一。 它在交通、林业、资源管理、城市规划中有着广泛的应用。
例如：湖泊和河流周围的保护区的定界；汽车服务区的选择；民宅
物。
空间缓冲区建立应注意的方面
1当缓冲区发生重叠时的处理
多个特征缓冲区之间重叠
(a) 输入图层
(b) 进行缓冲区操作
(c) 缓冲区操作的结果
• 拓扑识别，删除缓冲区内弧段
2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
类别 1000 m核心区
生态敏感指数 9
生态敏感性 极高
将上述3张图进行两两叠置，所得结果即为森林采伐图。
空间缓冲区分析
缓冲区分析实例3
如已知一湖泊，要求在它周围5000m 内必需禁止任何污染性工业企业存在， 在它周围500m 内必需禁止建筑任何永久性建筑物。 解题步骤： （1）先建立缓冲区；
（2）同现有污染性工业企业图叠置，显示在范围内应禁止的污染性工业
企业； （3）同现有永久性建筑物图叠置，显示在范围内应禁止的永久性建筑物。
空间缓冲区分析
缓冲区分析实例4
如已知流域水系图，要求计算在它周围5公里内所有建筑物,以便进行分 析。 解题步骤： （1）先建立缓冲区；
（2）同现有污染性工业企业图叠置，显示在范围内应禁止的污染性工
业企业； （3）同现有永久性建筑物图叠置，显示在范围内应禁止的永久性建筑
空间缓冲区分析
②根据式(5一33)和(5一34)分别计算所有道路在不同di时的ri和Fi 值。 ③依据di值在道路的两边绘制平行线，在线的端点处绘制半圆，生 成缓冲区多边形，并在该缓冲区多边形内赋以相应的属性值Fi ， 直至输出全部图形及其属性。
空间缓冲区分析
2)由设定Fi值→求di值→输出缓冲区图形的技术途径。
di为邻近对象离开主体的实际距离； d0为主体对邻近对象的最大影响距离。
空间缓冲区分析
指数模型
用于当主体对邻近对象的影响度(Fi)随距离(ri)的增大而呈指数形式衰减时
(图5一30),其表达式为:
Fi=f0(1-ri) ri=di /d0 0 <= ri <=1 (5-34)
式中 Fi为主体对邻近对象的实际影响度； f0为主体自身的综合规模指数； di为邻近对象离开主体的实际距离； d0为主体对邻近对象的最大影响距离。
距 离
ri
空间缓冲区分析
5缓冲区计算的基本问题 双线问题。 双线问题有很多另外的名称，如图形 加粗，加宽线，中心线扩张等，它们指的 都是相同的操作。
空间缓冲区分析
角分线法 • 双线问题最简单的方法是角 分线法（简单平行线法）。 算法是在轴线首尾点处，作 轴线的垂线并按缓冲区半径 R截出左右边线的起止点； 在轴线的其它转折点上，用 与该线所关联的前后两邻边 距轴线的距离为R的两平行 线的交点来生成缓冲区对应 顶点。
(3)实施缓冲区操作 道路通达度具有随着离开道路中心线程迅速递减的特点,因此实 施道路通达度的缓冲区操作适宜选择指数形式的分析模型。具体 实现的技术途径有以下两种选择: 1)由设定di值→求Fi值→输出缓冲区图形的技术途径 ①应用需求和道路的最大影响距离，分别设定它们的di值。例如: 道路A的di值：100、200、300、400、500(m)； 道路B的di值：50、100、150、200、250、300、350(m)； 道路C的di值：25、50、75、100(m)。
Buffer buffer bufferline # # 5000 1 line flat
Biblioteka Baidu
l 为各级道路的长度： lA=l0000m，lB=4286m，lC=35714m； 则：道路 A 的 d0 = S / ( 2lA ) = 500m， 道路 B 的 d0 = S / 2( lA+lB ) = 350m， 道路 C 的 d0 = S / 2( lA+lB+lC ) =100m。
空间缓冲区分析
空间缓冲区分析
6 空间缓冲区分析实例 分析实例1
设在某研究区10km2区域内有三条道路，它们相关的几何数据和属性数据
如表5-10所示。
现以这些道路为主体，道路附近的居民出行为邻近对象，试进行这些道路 通达度的缓冲区分析。其分析和操作过程如下:
表道路数据
空间缓冲区分析
(1)计算道路的综合规模标准化指数
空间缓冲区分析 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，结果在 尖角处双线之间的 宽度遭到破坏。
d R sin B 2
空间缓冲区分析
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。
线性模型 二次模型 指数模型
空间缓冲区分析
线性模型
当主体对邻近对象的影响度(Fi)随距离(ri)的增大而呈线性形式衰减时，其
表达式为:
Fi=f0(1-ri) ri=di/d0 0 <= ri <=1 (5-30) (5-31)
距 离
式中 Fi为主体对邻近对象的实际影响度； f0为主体自身的综合规模指数； di为邻近对象离开主体的实际距离； d0为主体对邻近对象的最大影响距离。