矢量数据的空间分析——缓冲区分析

缓冲区是一组或一类地图要素（点、线、面）按设定的距离条件，围绕这组要素而形成具有一定范围的多边形实体，从而实现数据在二维空间扩展的信息分析方法。

1.基本概念

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他们的邻域。邻域的大小由邻域的半径或缓冲区建立的条件来决定，因此对于一个给定的对象A，他的缓冲区可以定义为：P = { x | d (x, A) ≤ r } ，式中，d为欧氏距离，也可以是其他的距离，其中r为邻域半径或缓冲区建立的条件。

1.1图解

缓冲区建立的形态多种多样，主要根据建立条件来确定，常见的点缓冲区有圆形、三角形、矩形和环形等；常见的线缓冲区有双侧对称、双侧不对称或单侧缓冲区等形状；面缓冲区有内侧和外侧缓冲区。

1.2缓冲距离

可以输入一个固定值或一个数值型字段作为缓冲距离参数。

1.2.1固定距离

下图显示的是线要素类的缓冲区，其中使用 20 作为缓冲距离、以 FLAT 作为末端类型、以 FULL 作为侧类型并以 ALL 作为融合类型。

由于缓冲距离为常量，因此缓冲后所有要素的宽度相同。

1.2.2由字段决定的距离

此示例说明的是线要素类的缓冲区，其中使用 10、20 和 30 的数值字段值作为缓冲距离、以 FLAT 作为末端类型、以 FULL 作为侧类型并以 ALL 作为融合类型。

由于缓冲距离取决于字段值，因此可以在同一操作中应用多种不同的缓冲宽度。

2.缓冲区的建立

对于点状要素，直接以该点为圆心，已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的区域；线状要素和面状要素缓冲区的建立是以其边线为参考线作其平行线，并考虑端点处的建立原则，最终建立缓冲区。

2.1操作步骤

在ArcGIS中建立缓冲区的方法是基于生成多边形（缓冲向导）来实现的。

2.1.1点状要素建立缓冲区

例：对区域内的school的影响覆盖范围做分析。
①主菜单上选择自定义——自定义模式——自定义，打开自定义对话框，进入命令标签；
②在类别列表框中选择工具，在右侧命令列表框中选择缓冲向导，将其拖动至工具栏的空白处；

③利用选择工具，选择要进行分析的点状要素，然后单击缓冲区图标，出现缓冲向导对话框，选择要进行分析的文件school，有选择要素时勾选仅使用所选要素，单击下一步；

④可选三种不同的方式选择建立不同类的缓冲区。

以指定的距离： 以一个给定的距离建立缓冲区；

基于来自属性的距离： 以分析对象的属性值作为距离建立缓冲区（属性权值缓冲区，各要素的缓冲区大小不一样）；

作为多缓冲区圆环： 建立一个给定环数和间距的分级缓冲区（分级缓冲区）。

⑤选择普通缓冲区，给定0.3km作为缓冲范围；
⑥单击下一步，选择缓冲区输出类型，是否融合缓冲区之间的障碍；指定缓冲区的保存位置；

⑦单击完成，建立如下缓冲区：

若是基于来自属性的距离建立缓冲区，需设置属性字段，这里字段为count，输出缓冲区类型选择不融合，建立如下缓冲区：

2.1.2面状要素建立缓冲区

创建方法与点状要素一致，不同之处在于创建缓冲区时，面状要素可以选择缓冲区创建的范围。
位于面的内部和外部（内外缓冲区之和）；

仅位于面外部（仅仅只有外缓冲区）；

仅位于面内部（仅仅只有内缓冲区）；

位于面外部并包括内部（外缓冲区和原有图形之和）。

此处选择仅位于面外部（仅仅只有外缓冲区方式创建，缓冲区创建如下：