缓冲区分析
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3.几何算法
1）角平分线法
凸角出现过长的尖角
角分线法的缺点是难以最大限度保证双线 的等宽性，尤其是在凸侧角点在进一步变 锐时，将远离轴线顶点。
空间缓冲区分析
特殊问题的处理: (1)凸角过大 (2)同一特征缓冲区图形的重叠
如果有交点而且在该两条线段上，则记录该交点（插入数据列中）。以相邻交 点为准，判断交点间数据点的合法性：如果数据点在重叠区，则删除该点，反 之，则不删除。判别点是否在重叠区的算法较为简单：如果数据点与生成缓冲 区基线的相应点的连线与缓冲区线无交点，那么，数据点不在重叠区，反之， 合肥工业大学 土建学院测量系 在重叠区。
合肥工业大学 土建学院测量系
处理后的道路数据
1. 计算各道路的综合规模标准化指数f0
标准化指数f0 A B C 100 82 22
2. 计算各道路的最大影响距离。
d0=S/2L
S为研究区面积，
L为各级道路的长度。 S＝10km2 LA=10 000,LB=4286,LC=35714 A :d0=S/2LA
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
土建学院测量系
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
★空间缓冲区分析是地理信息系统重要的和 基本的空间操作功能之一。 ★缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析 工具之一。 ★邻近度确定是空间分析的一个重要手段。
主要内容
一、缓冲区概念
二、缓冲区生成
合肥工业大学 土建学院测量系
三、空间缓冲区分析方法
空间缓冲区分析
一、缓冲区
⒈定义：
是根据点、线、面地理实体，建立起 周围一定宽度范围内的扩展距离图。 用来表示地理空间目标对邻近实体的 一种影响或服务范围。
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Biblioteka Baidu
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。
合肥工业大学 土建学院测量系
点缓冲区
Arcview生成的点缓冲区
空间缓冲区分析
一、缓冲区
⒈定义：
线缓冲区
Arcview生成的线缓冲区
合肥工业大学 土建学院测量系
面缓冲区
Arcview生成的面缓冲区
空间缓冲区分析
二、缓冲区生成
1. 静态缓冲区生成 是在空间实体周围建 立一定宽度带状区。
①点缓冲区：以点为圆心， 以缓冲距为半径绘圆。 ①点缓冲区生成 ②线缓冲区: 在线的两 边按一定的距离（缓冲 距）绘平行线;并在线的 端点处绘半圆; 求交并 删除落入缓冲区内的点 合肥工业大学 土建学院测量系 与线段。
三、空间缓冲区分析
1.定义 指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它 们周围一定距离的缓冲区多边形 ，用以识别这 些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度， 以便为某项分析或决策提供依据； 2.缓冲区分析涉及两步操作： 第一步是建立缓冲区图； 第二步是进行叠置分析。
合肥工业大学 土建学院测量系
空间缓冲区分析
依据不同di值Arcview生成A道路缓冲区
实施缓冲区操作的两种技术方案 方案一
Fi =f 0
i i (1- ri )
方案二
计算模型参数f0和d0 设定Fi 计算di
计算模型参数f0和d0 r =d /d
0
设定di
lnFi d i 计算0r(1 i d i 和F ) lnf 0
缓冲区图形表达
86－100
合肥工业大学 土建学院测量系
线状实体动态缓冲区分析图
缓冲区分析技术应用于农业中
F1供水 水系图 数字化 缓冲区 土壤图 数字化 属性分级
因子1
因子2 土层厚度 （cm） >50 50 - 20 20 - 10 <10
供水级 别
1级 2级 3级 4级
距水源 （m） <100 100 - 200 200 - 500 >500
500 m 1
对应的 Fi = 1000.8 ﹑1000.6﹑1000.4 ﹑1000.2﹑ 合肥工业大学
1
最后，依据di值，生成缓冲区多边形，并在该 缓冲区内赋予相应的属性值Fi,直至输出全部图 形及属性。 如设定A道路的di值分别 100﹑200﹑300﹑400﹑500m.
合肥工业大学 土建学院测量系
合肥工业大学 土建学院测量系
其次，根据公式计算所有道路在不同di 时的ri和Fi值
ri
Fi =f 0 (1- ri ) ri =d i /d 0
1
0.5
0≤ri≤1
0
Fi
1 50 100
指数模型 如A道路 di = 100m 对应的 ri＝0.2
土建学院测量系
200m 0.4
300 m 0.6
400m 0.8
②线缓冲区生成 ②线缓冲区生成
二、缓冲区生成
1.静态缓冲区生成
③面缓冲区：以边界为基准， 以缓冲距为半径单方向绘制 缓冲区多边形。
③面缓冲区生成
2.动态缓冲区的生成
根据影响度随距离变化 而变化的性质选择线性 模型、二次模型和指数 模型。
合肥工业大学 土建学院测量系
空间实体对邻近对 象的影响随距离的 变化而成不同强度 扩散或衰减
空间缓冲区分析
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。这样 外角以圆弧连接，内角直接连接，线段端点以半圆封闭。
合肥工业大学 土建学院测量系
空间缓冲区分析
叠置分析 供水分级 合肥工业大学 土建学院测量系
基于栅格单元的供水条件等级数据文件R1
近对象的影响度随距离的增大 而呈二次形式衰减。
Fi =f0 (1- ri ) ri =di /d0
2
0≤ri≤1
★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。
Fi =f 0
(1- ri )
ri =d i /d 0
合肥工业大学 土建学院测量系
0≤ri≤1
1
50
100
空间缓冲区分析
Fi =f 0 (1- ri ) ri =d i /d 0
0≤ri≤1
0
Fi 1 50 100
Fi 为主体对邻近对象的影响度；
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；
合肥工业大学 土建学院测量系
d0为主体对邻近对象的最大影响距离。
★二次模型：用于当主体对邻
ri
1 0.5 0 Fi 1 ri 1 0.5 0 Fi 50 100
合肥工业大学 土建学院测量系
道路数据 名 称 坐标 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
A B C
x1y1…xmym x1y1…xmym x1y1…xmym
40 22 10
182 11 5
2070 3991 725
2772 4254 1026
3. 道路通达度缓冲区分析
★道路通达度
是城镇道路状况（包括道路等级、功能、宽度、 道路网密度）和各区域道路通行能力的一种量 度，其好坏取决于城市内道路体系和道路布局， 是距离、耗时、运输费用的综合体现。
B C 道路图
★例1：研究区10km2内有三条
A
道路,进行道路通达度 的缓冲区分析。
合肥工业大学 土建学院测量系
缓冲区图形表达
合肥工业大学 土建学院测量系
4 . 缓冲区图形输出
图例
1 2-10 11-20 21-30 31-45 46-65 66－85 86－100
合肥工业大学 土建学院测量系
线状实体动态缓冲区分析图
4 . 缓冲区图形输出
A B C
图例
1 2-10 11-20 21-30 31-45 46-65 66－85
1）角平分线法
凸角出现过长的尖角
角分线法的缺点是难以最大限度保证双线 的等宽性，尤其是在凸侧角点在进一步变 锐时，将远离轴线顶点。
空间缓冲区分析
特殊问题的处理: (1)凸角过大 (2)同一特征缓冲区图形的重叠
如果有交点而且在该两条线段上，则记录该交点（插入数据列中）。以相邻交 点为准，判断交点间数据点的合法性：如果数据点在重叠区，则删除该点，反 之，则不删除。判别点是否在重叠区的算法较为简单：如果数据点与生成缓冲 区基线的相应点的连线与缓冲区线无交点，那么，数据点不在重叠区，反之， 合肥工业大学 土建学院测量系 在重叠区。
合肥工业大学 土建学院测量系
处理后的道路数据
1. 计算各道路的综合规模标准化指数f0
标准化指数f0 A B C 100 82 22
2. 计算各道路的最大影响距离。
d0=S/2L
S为研究区面积，
L为各级道路的长度。 S＝10km2 LA=10 000,LB=4286,LC=35714 A :d0=S/2LA
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
土建学院测量系
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
★空间缓冲区分析是地理信息系统重要的和 基本的空间操作功能之一。 ★缓冲区分析是解决邻近度问题的空间分析 工具之一。 ★邻近度确定是空间分析的一个重要手段。
主要内容
一、缓冲区概念
二、缓冲区生成
合肥工业大学 土建学院测量系
三、空间缓冲区分析方法
空间缓冲区分析
一、缓冲区
⒈定义：
是根据点、线、面地理实体，建立起 周围一定宽度范围内的扩展距离图。 用来表示地理空间目标对邻近实体的 一种影响或服务范围。
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Biblioteka Baidu
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。
合肥工业大学 土建学院测量系
点缓冲区
Arcview生成的点缓冲区
空间缓冲区分析
一、缓冲区
⒈定义：
线缓冲区
Arcview生成的线缓冲区
合肥工业大学 土建学院测量系
面缓冲区
Arcview生成的面缓冲区
空间缓冲区分析
二、缓冲区生成
1. 静态缓冲区生成 是在空间实体周围建 立一定宽度带状区。
①点缓冲区：以点为圆心， 以缓冲距为半径绘圆。 ①点缓冲区生成 ②线缓冲区: 在线的两 边按一定的距离（缓冲 距）绘平行线;并在线的 端点处绘半圆; 求交并 删除落入缓冲区内的点 合肥工业大学 土建学院测量系 与线段。
三、空间缓冲区分析
1.定义 指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立它 们周围一定距离的缓冲区多边形 ，用以识别这 些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度， 以便为某项分析或决策提供依据； 2.缓冲区分析涉及两步操作： 第一步是建立缓冲区图； 第二步是进行叠置分析。
合肥工业大学 土建学院测量系
空间缓冲区分析
依据不同di值Arcview生成A道路缓冲区
实施缓冲区操作的两种技术方案 方案一
Fi =f 0
i i (1- ri )
方案二
计算模型参数f0和d0 设定Fi 计算di
计算模型参数f0和d0 r =d /d
0
设定di
lnFi d i 计算0r(1 i d i 和F ) lnf 0
缓冲区图形表达
86－100
合肥工业大学 土建学院测量系
线状实体动态缓冲区分析图
缓冲区分析技术应用于农业中
F1供水 水系图 数字化 缓冲区 土壤图 数字化 属性分级
因子1
因子2 土层厚度 （cm） >50 50 - 20 20 - 10 <10
供水级 别
1级 2级 3级 4级
距水源 （m） <100 100 - 200 200 - 500 >500
500 m 1
对应的 Fi = 1000.8 ﹑1000.6﹑1000.4 ﹑1000.2﹑ 合肥工业大学
1
最后，依据di值，生成缓冲区多边形，并在该 缓冲区内赋予相应的属性值Fi,直至输出全部图 形及属性。 如设定A道路的di值分别 100﹑200﹑300﹑400﹑500m.
合肥工业大学 土建学院测量系
合肥工业大学 土建学院测量系
其次，根据公式计算所有道路在不同di 时的ri和Fi值
ri
Fi =f 0 (1- ri ) ri =d i /d 0
1
0.5
0≤ri≤1
0
Fi
1 50 100
指数模型 如A道路 di = 100m 对应的 ri＝0.2
土建学院测量系
200m 0.4
300 m 0.6
400m 0.8
②线缓冲区生成 ②线缓冲区生成
二、缓冲区生成
1.静态缓冲区生成
③面缓冲区：以边界为基准， 以缓冲距为半径单方向绘制 缓冲区多边形。
③面缓冲区生成
2.动态缓冲区的生成
根据影响度随距离变化 而变化的性质选择线性 模型、二次模型和指数 模型。
合肥工业大学 土建学院测量系
空间实体对邻近对 象的影响随距离的 变化而成不同强度 扩散或衰减
空间缓冲区分析
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。这样 外角以圆弧连接，内角直接连接，线段端点以半圆封闭。
合肥工业大学 土建学院测量系
空间缓冲区分析
叠置分析 供水分级 合肥工业大学 土建学院测量系
基于栅格单元的供水条件等级数据文件R1
近对象的影响度随距离的增大 而呈二次形式衰减。
Fi =f0 (1- ri ) ri =di /d0
2
0≤ri≤1
★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。
Fi =f 0
(1- ri )
ri =d i /d 0
合肥工业大学 土建学院测量系
0≤ri≤1
1
50
100
空间缓冲区分析
Fi =f 0 (1- ri ) ri =d i /d 0
0≤ri≤1
0
Fi 1 50 100
Fi 为主体对邻近对象的影响度；
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；
合肥工业大学 土建学院测量系
d0为主体对邻近对象的最大影响距离。
★二次模型：用于当主体对邻
ri
1 0.5 0 Fi 1 ri 1 0.5 0 Fi 50 100
合肥工业大学 土建学院测量系
道路数据 名 称 坐标 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
A B C
x1y1…xmym x1y1…xmym x1y1…xmym
40 22 10
182 11 5
2070 3991 725
2772 4254 1026
3. 道路通达度缓冲区分析
★道路通达度
是城镇道路状况（包括道路等级、功能、宽度、 道路网密度）和各区域道路通行能力的一种量 度，其好坏取决于城市内道路体系和道路布局， 是距离、耗时、运输费用的综合体现。
B C 道路图
★例1：研究区10km2内有三条
A
道路,进行道路通达度 的缓冲区分析。
合肥工业大学 土建学院测量系
缓冲区图形表达
合肥工业大学 土建学院测量系
4 . 缓冲区图形输出
图例
1 2-10 11-20 21-30 31-45 46-65 66－85 86－100
合肥工业大学 土建学院测量系
线状实体动态缓冲区分析图
4 . 缓冲区图形输出
A B C
图例
1 2-10 11-20 21-30 31-45 46-65 66－85