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目标: | 了解缓冲在向量空间分析中的应用。 |
关键词: | 矢量、缓冲区、空间分析、缓冲距离、溶解边界、内外缓冲、多重缓冲 |
Spatial analysis uses spatial information to extract new and additional meaning from GIS data. Usually spatial analysis is carried out using a GIS Application. GIS Applications normally have spatial analysis tools for feature statistics (e.g. how many vertices make up this polyline?) or geoprocessing such as feature buffering. The types of spatial analysis that are used vary according to subject areas. People working in water management and research (hydrology) will most likely be interested in analysing terrain and modelling water as it moves across it. In wildlife management users are interested in analytical functions that deal with wildlife point locations and their relationship to the environment. In this topic we will discuss buffering as an example of a useful spatial analysis that can be carried out with vector data.
Buffering usually creates two areas: one area that is within a specified distance to selected real world features and the other area that is beyond. The area that is within the specified distance is called the buffer zone.
A buffer zone 是指任何有助于保持真实世界特征彼此远离的区域。为了保护环境,保护居民区、商业区不受工业事故和自然灾害的影响,防止暴力行为的发生,经常设立缓冲区。常见的缓冲区类型有住宅区和商业区之间的绿化带、国家之间的边界区(见图缓冲区)、机场周围的噪声保护区或河流沿线的污染保护区。
在GIS应用中, buffer zones are 始终表示为 vector polygons 包围其他多边形、线条或点特征(参见图“点缓冲区”,图“线缓冲区”)。
缓冲有几个变化。这个 buffer distance 或缓冲区大小 can vary 根据矢量层属性表中为每个特征提供的数值。数值必须根据数据使用的坐标参考系(CRS)以地图单位定义。例如,沿河两岸的缓冲区宽度可能因相邻土地利用强度的不同而不同。对于集约栽培,缓冲距离可能大于有机耕作(参见图“可变缓冲区”和表“缓冲区属性”)。
河 | 相邻土地利用 | 缓冲距离(米) |
---|---|---|
布里德河 | 集约蔬菜种植 | 100 |
科马蒂 | 棉花集约栽培 | 150 |
奥兰杰 | 有机农业 | 50 |
泰勒河 | 有机农业 | 50 |
表缓冲区属性1:基于相邻土地利用信息的不同河流缓冲区距离的属性表。
折线要素(如河流或道路)周围的缓冲区不必位于直线的两侧。它们可以位于线条特征的左侧或右侧。在这些情况下,在数字化过程中,左侧或右侧由线的起点到终点的方向决定。
一个特性也可以有多个缓冲区。核电站的缓冲距离可为10、15、25和30 km,因此作为疏散计划的一部分,核电站周围形成多个环(见图“多个缓冲区”)。
缓冲区通常具有溶解边界,因此缓冲区之间没有重叠区域。但在某些情况下,缓冲区边界保持完整可能也很有用,因此每个缓冲区都是一个单独的多边形,您可以识别重叠区域(参见图“缓冲区溶解”)。
围绕多边形特征的缓冲区通常从多边形边界向外延伸,但也可以从多边形边界向内创建缓冲区。比如说,旅游部想在罗本岛周围规划一条新的公路,环境法要求该公路至少在距海岸线200米的地方。他们可以利用一个向内的缓冲区,在内地找到200米长的线路,然后规划他们的道路,使之不超过那条线路。
大多数GIS应用程序提供缓冲区创建作为分析工具,但创建缓冲区的选项可能有所不同。例如,并非所有的地理信息系统应用程序都允许您在线条特征的左侧或右侧进行缓冲,以溶解缓冲区的边界或从多边形边界向内进行缓冲。
缓冲区距离必须定义为整数(integer)或十进制(浮点值)。根据矢量层的坐标参考系(CRS),该值以地图单位(米、英尺、十进制度数)定义。
缓冲是一个重要的,经常使用的空间分析工具,但也有许多其他可以在地理信息系统中使用,并由用户探索。
Spatial overlay is a process that allows you to identify the relationships between two polygon features that share all or part of the same area. The output vector layer is a combination of the input features information (see figure_overlay_operations).
典型的空间叠加示例包括:
让我们总结一下我们在工作表中介绍的内容:
以下是一些建议,您可以尝试与您的学习者一起学习:
如果没有可用的计算机,可以使用地形图和指南针在建筑物周围创建缓冲区。用圆规沿着特征线等距画出小铅笔标记,然后用直尺连接标记!
Books:
Websites:
《QGIS用户指南》还提供了有关分析QGIS中矢量数据的更详细信息。
在接下来的部分中,我们将仔细观察 interpolation 作为空间分析的一个例子,您可以使用栅格数据。