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缓冲区分析

十月 05, 2023

缓冲区分析（英語：buffer analysis，台湾稱環域分析）在地理信息系统（GIS）和空间分析中的用途是界定地理要素周围一定距离范围内的区域，即缓冲区（buffer zone）。[1]缓冲区可能是邻近分析方法中最常用的工具。[2]

历史 编辑

自1970年代末和1980年代初的原始集成GIS软件包（如ARC/INFO、Odyssey和MOSS）以来，缓冲区操作一直是GIS功能的核心部分。尽管在后来，它已成最常用的GIS操作之一，但除了偶有开发出更高效的算法外，几乎没有关于该工具本身的研究文献发表。[3]

基本算法 编辑

 
构造一个折线要素（蓝色）的缓冲区（红色）

在给定的距离（半径）r下，在矢量数据模型的地理要素周围建立缓冲区的基本方法如下：[4]

  • 单点：围绕点作半径为r的圆。
  • 多段线（由按顺序排列的顶点的列表组成，各顶点之间以直线段连接）或多边形的边界：
  1. 在每个顶点周围创建一个圆形缓冲区
  2. 在每条线段两侧偏移距离r，建立矩形。
  3. 将矩形和圆形融合成一个多边形。

软件中的缓冲区操作的实现方式，通常采用此方法各种变式，以更有效和准确地处理地理信息。

平面与测地距离 编辑

传统实现方法中，缓冲区是在欧几里德几何在平面的笛卡尔坐标空间（即由地图投影创建）上创建的，因为其数学计算相对简单；考虑到1970年代后期的电子计算机计算能力有限，这一点曾非常重要。由于地图投影会造成失真，以这种方式计算的缓冲区与实在在地球表面绘制的缓冲区不同；在小尺度范围内，这种差异可忽略不计，但在更大的尺度下，误差可能很大。

目前有一些软件（例如Esri的ArcGIS Pro和turf （页面存档备份，存于互联网档案馆））提供按测地线距离（geodesic distance）计算缓冲区的选项，其算法与原始算法类似，但基于球面三角法进行计算，包括将顶点之间的线表示为大圆。[4]还有一些软件实现中采用了一种变通的方法：首先将要素重新投影为位置失真较少的投影，然后在新的投影上计算平面缓冲区。[5]

选项 编辑

GIS软件可能会提供基本算法的变体，以适应不同应用场景的需要：[1]

  • 末端：线要素缓冲区的末端在默认情况下是圆的，但也可改用方形或切角。
  • 侧类型：例如可选择只在线条的一侧作缓冲区，只在多边形的内部或外部作缓冲区。
  • 可变宽度：一个图层中的要素可以使用不同的半径进行缓冲，距离值通常由属性指定。
  • 共同缓冲区：将图层中每个要素的缓冲区都融合到单个图形中。当研究者不关心空间中每个点邻近的是哪个具体的要素，只关心附近是否有相关要素时时，常使用该选项。

参见 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 de Smith, Michael J.; Goodchild, Michael F.; Longley, Paul A. https://www.spatialanalysisonline.com/HTML/index.html?buffering.htm |chapterurl=缺少标题 (帮助). 4.4.5 Buffering 6th. 2018 [2022-09-09]. （原始内容于2007-08-15）. 
  2. ^ Wade, T. and Smmer, S. eds. A to Z GIS （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  3. ^ Bhatia, Sumeet; Vira, Viral; Choksi, Deepak; Venkatachalam, P. An algorithm for generating geometric buffers for vector feature layers. Geo-spatial Information Science. 2012, 16 (2): 130–138. doi:10.1080/10095020.2012.747643  . 
  4. ^ 4.0 4.1 How Buffer (Analysis) Works. ArcGIS Pro Documentation. Esri. [16 March 2021]. （原始内容于2022-09-09）. 
  5. ^ . PostGIS documentation. [2022-09-09]. （原始内容存档于2021-05-07）. 

外部链接 编辑

  • OGC ST_Buffer function （页面存档备份，存于互联网档案馆） (PostGIS implementation)
  • buffer function （页面存档备份，存于互联网档案馆） in turfjs
  • BufferOp （页面存档备份，存于互联网档案馆） in JTS, the library at the foundation of many open-source GIS implementations
  • v.buffer （页面存档备份，存于互联网档案馆） command in GRASS
  • Buffer (Analysis) （页面存档备份，存于互联网档案馆） tool in Esri ArcGIS Pro

十月 05, 2023
缓冲区分析, 英語, buffer, analysis, 台湾稱環域分析, 在地理信息系统, 和空间分析中的用途是界定地理要素周围一定距离范围内的区域, 即缓冲区, buffer, zone, 缓冲区可能是邻近分析方法中最常用的工具, 目录, 历史, 基本算法, 平面与测地距离, 选项, 参见, 参考文献, 外部链接历史, 编辑自1970年代末和1980年代初的原始集成gis软件包, 如arc, info, odyssey和moss, 以来, 缓冲区操作一直是gis功能的核心部分, 尽管在后来, 它已成最常用的gi. 缓冲区分析 英語 buffer analysis 台湾稱環域分析 在地理信息系统 GIS 和空间分析中的用途是界定地理要素周围一定距离范围内的区域 即缓冲区 buffer zone 1 缓冲区可能是邻近分析方法中最常用的工具 2 目录 1 历史 2 基本算法 2 1 平面与测地距离 2 2 选项 3 参见 4 参考文献 5 外部链接历史 编辑自1970年代末和1980年代初的原始集成GIS软件包 如ARC INFO Odyssey和MOSS 以来 缓冲区操作一直是GIS功能的核心部分 尽管在后来 它已成最常用的GIS操作之一 但除了偶有开发出更高效的算法外 几乎没有关于该工具本身的研究文献发表 3 基本算法 编辑 nbsp 构造一个折线要素 蓝色 的缓冲区 红色 在给定的距离 半径 r下 在矢量数据模型的地理要素周围建立缓冲区的基本方法如下 4 单点 围绕点作半径为r的圆 多段线 由按顺序排列的顶点的列表组成 各顶点之间以直线段连接 或多边形的边界 在每个顶点周围创建一个圆形缓冲区 在每条线段两侧偏移距离r 建立矩形 将矩形和圆形融合成一个多边形 软件中的缓冲区操作的实现方式 通常采用此方法各种变式 以更有效和准确地处理地理信息 平面与测地距离 编辑 传统实现方法中 缓冲区是在欧几里德几何在平面的笛卡尔坐标空间 即由地图投影创建 上创建的 因为其数学计算相对简单 考虑到1970年代后期的电子计算机计算能力有限 这一点曾非常重要 由于地图投影会造成失真 以这种方式计算的缓冲区与实在在地球表面绘制的缓冲区不同 在小尺度范围内 这种差异可忽略不计 但在更大的尺度下 误差可能很大 目前有一些软件 例如Esri的ArcGIS Pro和turf 页面存档备份 存于互联网档案馆 提供按测地线距离 geodesic distance 计算缓冲区的选项 其算法与原始算法类似 但基于球面三角法进行计算 包括将顶点之间的线表示为大圆 4 还有一些软件实现中采用了一种变通的方法 首先将要素重新投影为位置失真较少的投影 然后在新的投影上计算平面缓冲区 5 选项 编辑 GIS软件可能会提供基本算法的变体 以适应不同应用场景的需要 1 末端 线要素缓冲区的末端在默认情况下是圆的 但也可改用方形或切角 侧类型 例如可选择只在线条的一侧作缓冲区 只在多边形的内部或外部作缓冲区 可变宽度 一个图层中的要素可以使用不同的半径进行缓冲 距离值通常由属性指定 共同缓冲区 将图层中每个要素的缓冲区都融合到单个图形中 当研究者不关心空间中每个点邻近的是哪个具体的要素 只关心附近是否有相关要素时时 常使用该选项 参见 编辑膨胀 形态学 正距离缓冲区 腐蚀 形态学 负距离缓冲区 参考文献 编辑 1 0 1 1 de Smith Michael J Goodchild Michael F Longley Paul A https www spatialanalysisonline com HTML index html buffering htm chapterurl 缺少标题 帮助 4 4 5 Buffering 6th 2018 2022 09 09 原始内容存档于2007 08 15 Wade T and Smmer S eds A to Z GIS 页面存档备份 存于互联网档案馆 Bhatia Sumeet Vira Viral Choksi Deepak Venkatachalam P An algorithm for generating geometric buffers for vector feature layers Geo spatial Information Science 2012 16 2 130 138 doi 10 1080 10095020 2012 747643 nbsp 4 0 4 1 How Buffer Analysis Works ArcGIS Pro Documentation Esri 16 March 2021 原始内容存档于2022 09 09 ST Buffer PostGIS documentation 2022 09 09 原始内容存档于2021 05 07 外部链接 编辑OGC ST Buffer function 页面存档备份 存于互联网档案馆 PostGIS implementation buffer function 页面存档备份 存于互联网档案馆 in turfjs BufferOp 页面存档备份 存于互联网档案馆 in JTS the library at the foundation of many open source GIS implementations v buffer 页面存档备份 存于互联网档案馆 command in GRASS Buffer Analysis 页面存档备份 存于互联网档案馆 tool in Esri ArcGIS Pro 取自 https zh wikipedia org w index php title 缓冲区分析 amp oldid 77004669, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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