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缓冲区分析的应用原理1. 什么是缓冲区分析缓冲区分析是GIS（地理信息系统）中的一种分析工具，用于确定某一位置周围一定范围内的所有地理要素。
缓冲区分析基于给定的点、线或面状地理要素，创建一定半径范围内的缓冲区。
2. 缓冲区分析的原理缓冲区分析的原理基于空间分析的基本概念和算法。
其主要步骤包括： - 选择需要进行缓冲区分析的点、线或面状地理要素。
- 设置缓冲区的半径或距离。
- 根据缓冲区的半径或距离，为每个选择的地理要素创建相应的缓冲区。
- 确定缓冲区内的地理要素（点、线、面）。
3. 缓冲区分析的应用场景缓冲区分析广泛应用于不同领域，例如：3.1 城市规划缓冲区分析在城市规划中起到重要作用。
通过在规划中心点周围创建缓冲区，规划者可以确定不同半径范围内的不同限制和要求，以便合理规划城市发展。
3.2 环境影响评估在环境影响评估中，缓冲区分析可用来评估某一项目对周围环境的潜在影响。
通过创建项目缓冲区，可以确定项目对周围自然和人工要素的保护范围和影响程度。
3.3 自然资源管理缓冲区分析在自然资源管理中也有广泛应用。
例如，在水资源管理中，可以通过创建河流或湖泊的缓冲区来保护水质和水生态系统。
3.4 市场分析在商业领域中，缓冲区分析可用于市场分析和选址决策。
通过创建不同半径的缓冲区，可以评估潜在客户数量、竞争对手分布和区域性市场需求，从而帮助企业做出合理的市场扩张决策。
4. 缓冲区分析的优势和局限性4.1 优势•提供空间可视化：缓冲区分析通过创建缓冲区，使得人们可以直观地看到地理要素的影响范围。
•支持多种分析：缓冲区分析可以应用于不同类型的地理要素，包括点、线和面，能够满足不同分析需求。
•便捷的结果解释：缓冲区分析生成的结果易于解释和理解，对于决策者和公众都很有帮助。
4.2 局限性•对参数敏感：缓冲区分析的结果受到半径或距离等参数的影响，如果参数设置不合理，可能导致结果的不准确性。
•忽略地理变化：缓冲区分析忽略了地理要素自身的变化和特征，只关注范围内的存在与否。
GIS缓冲区分析与叠置分析应用空间分析是GIS系统的重要功能之一，是GIS系统与计算机辅助绘图系统的主要区别。
空间分析的对象是一系列跟空间位置有关的数据，这些数据包括空间坐标和专业属性两部分。
其中空间坐标用于描述实体的空间位置和几何形态；专业属性则是实体某一方面的性质。
MAPGIS空间分析子系统提供了一系列数据操作功能，如缓冲区分析、叠置分析、属性分析、数据检索、三维模型分析等功能。
1、基本概念缓冲区分析是根据空间数据库中的点、线、面实体自动地在其周围建立一定宽度的多边形区域。
缓冲区是一些新的多边形，不包含原来的点、线、面要素。
缓冲区的大小由所指定的缓冲区半径控制。
叠置分析是依靠把分散在不同层上的空间属性信息按相同的空间位置加到一起，合为新的一层。
该层的属性由被叠置层各自的属性组合而成，这种组合可以是简单的逻辑合并的结果，也可以是复杂的函数运算的结果。
（对象）与层（对象）的叠置，再结合逻辑运算来获取对象与对象的相互关系。
2、缓冲区分析基本步骤点状要素——直接以该点为圆心，以要求的缓冲区距离大小为半径绘圆，所包含的区域即为所要求区域；线状要素和面状要素——以线状要素或面状要素的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。
在MAPGIS中建立缓冲区的方法是基于生成多边形来实现的。
它根据给定的缓冲区距离，对点状、线状和面状要素的周围形成缓冲区多边形图层，是矢量结构。
(a)点状要素的缓冲区(b)线状要素的缓冲区(c)面状要素的缓冲区在MAPGIS中建立缓冲区的步骤为：（1）输入文件：启动“空间分析”子系统，在文件的下拉菜单中选择将进行缓冲区分析的点、线、面文件加载进空间分析系统。
文件是分次载入的。
一个窗口不能同时打开多个文件。
新建综合图形——可以在一个窗口同时打开全部或部分文件。
（2）输入缓冲区半径：空间分析——缓冲区分析——输入缓冲区半径输入相应的缓冲区半径即可。
比例尺——应输入图上相应的尺寸而不是实地距离。
2. 4. 1缓冲区分析在GIS的空间操作中，涉及到确定不同地理特征的空间接近度或邻近性的操作就是建立缓冲区。
例如在一个城市中，要对某个地区进行改造，就需要通知该地区及其周边地区一定距离（如500 m）范围内的所有单位居民搬迁；在林业方面，要求距河流两岸一定范围内规定岀禁止砍伐树木的地带，以防止水土流失; 建设某项目进行选址时，可利用建立缓冲区，来查找沿某公路两侧10 km以内尚未被利用的土地分布情况因此，缓冲区分析就是研究根据数据库的点、线、面实体自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形。
如图2-5所示为对点、线、面实体建立的缓冲区示意图应该说明，用缓冲区操作生成的缓冲区多边形将构成新的数据层，该数据层的数据并不是在数据输入时生成的。
另外，根据地理实体的性质和属性，规定不同的缓冲区距离也是十分重要的。
例如，沿河流两岸绘岀的禁止砍伐树木带的宽度应根据河流的类型以及河流两岸土质而定；在规划研究中，距交通线、居民点、中心商业区等线状或点状地理实体的距离是进行土地评价和空间布局规划的重要指标。
结点的影响范围和相互引力等也需要通过扩散距离来决定，所以在进行缓冲区分析时应允许设置可变距离值的缓冲区。
当对某地理实体的可变距离项设置为零时，将不对该实体建立缓冲区。
2．4．2 拓扑叠加分析一般情况下，为便于管理和应用开发地理信息（空间信息和属性信息），在建库时是分层存放的，也就是要根据数据的性质进行分类，性质相同的或相近的归并到一起，形成一个数据层。
为确定空间实体之间的空间关系，可以将不同数据层的特征进行叠加，从而产生具有新特征的数据层。
或者根据图形范围的属性、特征进行多个属性数据的统计分析，即统计叠加。
在直观概念上，叠加操作就是将两个或两个以上的具有不同性质的数据层重叠放在一起，产生新的数据层和新的属性。
拓扑叠加操作能够将输入的特征属性在空间上加以连接，并建立新的多重属性值。
所以，通过这种区域多重属性的叠加操作，可以寻找和确定同时具有几种地理属性的分布区域。
z实验六、缓冲区分析应用(综合实验)一、实验目的缓冲区分析是用来确定不同地理要素的空间邻近性和邻近程度的一类重要的空间操作，通过本次实习，我们应达到以下目的：1.加深对缓冲区分析基本原理、方法的认识；2.熟练掌握距离制图创建缓冲区技术方法。
3.掌握利用缓冲区分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备数据准备：图层文件point.shp，lline.shp，polygon.shp三、实验内容及步骤1. 距离制图－创建缓冲区1.1 点要素图层的缓冲区分析1)在ArcMap中新建地图文档，加载图层：StudyArea ，point2)设置本次实验的工作空间。
打开主菜单<地理处理> - <环境>，打开环境设置对话框，设置当前工作空间和临时工作空间。
3)打开Arctoolbox，arctoolbox里面的空间分析-》距离分析-》欧氏距离，按下图所示设置各参数注：在ArcView GIS 3.x中Find Distance功能与ArcGIS 中<<欧氏距离>>制图功能相同。
点击“环境…”按钮，进行处理范围设置，如下：设置“处理范围”，使其与图层StudyArea 相同4)显示并激活由point.shp产生的新栅格主题，edt_pntlyh。
注意：在进行分析时，若选中了point图层中的某一个或几个要素，则缓冲区分析只对该要素进行；否则，对整个图层的所有要素进行。
1.2 线要素图层的缓冲区分析1)在ArcMap中，新建地图文档，加载line图层，点击常用工具栏中的将地图适当缩小。
2)分别选中图层line中的两条线，进行缓冲区分析，注意比较线的缓冲区分析与点的缓冲区分析有何不同。
方法：打开Arctoolbox，arctoolbox里面的空间分析-》距离分析-》欧氏距离，设置“环境设置”中“处理范围”为“与显示相同”。
点击确定。
(3)取消选定，对整个line层面进行缓冲区分析，观察与前两个分析结果的区别（如下图）。
缓冲区分析的应用的原理1. 什么是缓冲区分析缓冲区分析是一种地理信息系统（GIS）中常用的空间分析技术，它用于确定地理空间中某个点或线距离内的区域。
该技术可以帮助我们理解和解决与地理位置相关的问题，例如：规划市区内的服务设施位置、分析自然资源的分布范围等。
2. 缓冲区分析的原理缓冲区分析的核心原理是在给定的点或线的周围创建一个固定距离的区域。
这个距离可以是任意单位，如米、千米或者其他地理坐标系统中的单位。
通过定义这样一个区域，我们可以对地理空间内的特定区域进行分析和研究。
3. 缓冲区分析的应用3.1 规划城市服务设施位置缓冲区分析在城市规划中有着广泛的应用。
例如，当我们在一个城市中规划新的医院时，我们可以使用缓冲区分析来确定离每个社区中心一定距离范围内的合适位置。
这样可以确保医院的服务范围覆盖到全市的每个角落，以满足居民对医疗服务的需求。
3.2 分析交通流量在交通规划领域，缓冲区分析可以用来分析和预测交通流量。
我们可以在道路上定义特定距离的缓冲区，然后统计该区域内的车辆数量。
通过对多个缓冲区进行分析，我们可以估计道路的拥堵情况，为交通规划和路网优化提供决策依据。
3.3 自然资源管理缓冲区分析在自然资源管理中也有着重要的应用。
例如，当我们希望保护河流或湖泊的水质时，我们可以在水体周围创建缓冲区，限制某些活动（如农业和工业）在一定距离内进行。
这样可以减少污染源对水体的影响，实现可持续发展。
3.4 居民配套设施规划在城市发展过程中，为了提高居民生活质量，我们需要规划不同的配套设施，如学校、购物中心、公园等。
缓冲区分析可以帮助我们确定每个设施的服务范围，从而合理安排设施的位置和布局，满足居民的日常生活需求。
4. 如何进行缓冲区分析进行缓冲区分析通常需要使用专业的地理信息系统软件，例如ArcGIS、QGIS 等。
下面是一般的分析步骤：1.收集所需数据，包括点、线、地图等地理空间数据。
2.在GIS软件中打开数据，并选择缓冲区分析工具。
地理信息系统中缓冲区分析的原理和⽤途
缓冲区是地理空间⽬标的⼀种影响范围或服务范围，具体指在点、线、⾯实体的周围，⾃动建⽴的⼀定宽度的多边，数学表达为：Bi= (x:d(xi,Oi)≤R)。
有好⼏种：
点的缓冲区应⽤⽐如说：学校选址的时候考虑到周围多⼤范围不能有⼤型娱乐设施啊，就是点的缓冲区应⽤；
线的缓冲区应⽤⽐如说：建告诉公路的时候⽤线的缓冲区来选择合适的路线避免⼈流量⼤的地⽅；
⾯的缓冲区应⽤⽐如说：森林公园啊，湿地啊，多⼤区域范围内不能进⾏⼯业建设。
这⽅⾯很多，个⼈觉得GIS的⽅⽅⾯⾯或多或少的会⽤到缓冲区分析，也就是空间分析是GIS 的⽐较重要的⽅⾯。
原理是地理学第⼀定律：⼀个空间单元内的信息与其周围单元信息有相似性，空间单元之间具有的连通性，属性各阶矩的空间⾮均匀性或⾮静态性。
⽤途是⽤于表⽰这个地理要素对周围环境的影响范围以及影响程度。
空间分析应用及举例（缓冲区的应用）
姓名：侯先成
班级：2014级地理科学（1）班
学号：1409080540010
序号：8
地理信息系统（GIS）的一个主要优势在于能够对GIS数据进行空间运算而生成新的信息。
这些工具构成了所有空间建模和地理处理的基础。
在三种主要的GIS数据类型——栅格、矢量及不规则三角网中，栅格数据结构为空间分析提供了最强的建模环境及空间运算。
空间分析是GIS的核心与灵魂，是GIS区别于一般的信息系统、CAD或者电子地图系统的主要标志之一。
空间分析，配合空间数据的属性信息，能提供强大的丰富的空间数据查询功能。
空间缓冲区分析是指根据分析对象的点、线、面实体，自动建立他们周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对临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。
它是地理信息系统重要的和基本的空间操作能力之一。
现实中的任何问题都是在各种各样的多种因素的影响下形成的，因而在对现实的问题进行分析时我们要找出问题的主导影响因素，将研究的问题抽象化，建立模型，这样才便于对问题进一步的分析。
举例：
2008年5月12日，在我国四川发生8.0级强地震，地震造成数万人死亡，上千万人口受灾；并且在地震区山体滑坡、崩塌、地表植被破坏等随处可见，滑坡造成江河堵塞，形成大大小小的堰塞湖上百个。
堰塞湖是河流被外来物质堵塞而形成的湖泊，常有山崩、地震、滑坡、泥石流、火山喷发的熔岩流和流动沙丘等造成。
汶川地震中造成的堰塞湖不仅仅造成大片区域的淹没，由于堰塞湖坝体的不稳定性，对下游也是一个极大的洪水威胁，因此堰塞湖成为地震灾区可能导致洪水灾害的一个严重安全隐患。
5月23日唐家山堰塞湖蓄水已超过1亿m³，并且每天以800多万m³的库容量增加，以2m的速度上涨，风险等级正在逐步上升，如果不采取应急措施，遇强降雨随时存在溃坝风险，唐家山堰塞湖成了悬在下游的数十万群众头上的一颗定时炸弹。
对于堰塞体较为巨大的唐家山堰塞湖，通过对相关数据的不断监测和分析，堰塞湖水从坝顶溢出从而溃坝的可能性很大。
根据中科院的测算，如果1亿m³的洪水决堤，完全能吞噬一座50万到100万人口的中型城市！一旦唐家山堰塞湖溃坝就会给下游地区带来巨大的人员和经济损失。
尽管唐家山堰塞湖最终在科学的决策和合理的统筹安排下排除了险情，但是活过头来分析堰塞湖监测和抢险过程中的珍贵数据，对了解和掌握地震形成堰塞湖过程和抢险泄洪的规律，意义都十分巨大，因为它对于科学防治和处理地震形成的堰塞湖及其相关灾害都有一定的参考和借鉴。
泄流河道泄流情况图
由图可知，唐家山堰塞湖坝址下游的泄洪河道崎岖，河床粗糙，落差较大，且地质复杂。
因而唐家山堰塞湖的洪水在泄流过程中的运动过程较为复杂，它的影响因素也较为复杂，为了方便对泄洪河道的缓冲区进行分析，假设：不考虑洪水在河槽中弯曲流动等损失的能量。
基于GIS的洪水淹没缓冲区分析模型
洪水淹没过程是一个很复杂的过程，受多种因素的影响，在诸多的影响因素中洪水特性和受淹区的地形地貌是影响洪水淹没的主要因素。
由于我们所研究的区域内的地形比较复杂，利用传统的方法获取研究区域内的DEM数据并进行洪水淹没分析是很难做到的。
而地理信息系统（GIS）不仅具有数据的采集、管理、处理、分析和输出等基本功能，还能通过利用空间分析技术，模型分析、网络技术、数据库和数据集成技术、二次开发环境等演绎出丰富多彩的系统应用功能。
因此可以说地理信息系统（GIS）具有强大的空间分析功能，可以快速有效的进行洪水淹没分析。
河流缓冲区模型示意图
缓冲距
河流
根据上图的缓冲区分析可见，自堰塞湖至绵阳段，河道附近一公里内的区域都是淹没风险较大的区域，需要进行撤离，河道附近2~3公里的区域都是淹没风险区域，这些危险区域，可根据实际情况进行撤离。
危险区域包括北川县城、通口镇、江油部分地区、绵阳市的油先区和三台县等。
