GIS应用技巧之缓冲区分析

一、缓冲区介绍

缓冲区是地理空间目标的一种影响范围或服务范围，是对选中的一组或一类地图要素（点、线或面）按设定的距离条件，围绕其要素而形成一定缓冲区多边形实体，从而实现数据在二维空间得以扩展的信息分析方法。缓冲区分析在农业、城市规划、生态保护等诸多领域都有应用。例如，在环境治理时，常在污染的河流周围划出一定宽度的范围表示受到污染的区域；又如交通基础设施建设时，可根据道路扩宽宽度对道路创建缓冲区，然后将缓冲区图层与建筑图层叠加，通过叠加分析查找落入缓冲区而需要被拆除的建筑等等。缓冲区主要分为以下几种形式：

(1)点缓冲区

点的缓冲区是以点对象为圆心，以给定的缓冲距离为半径生成的圆形区
域。当缓冲距离足够大时，两个或多个点对象的缓冲区可能有重叠。选择合并
缓冲区时，重叠部分将被合并，最终得到的缓冲区是一个复杂面对象。

（2）线缓冲区

线的缓冲区是沿线对象的法线方向，分别向线对象的两侧平移一定的距离
而得到两条线，并与在线端点处形成的光滑曲线（或平头）接合形成的封闭区
域。同样，当缓冲距离足够大时，两个或多个线对象的缓冲区可能有重叠。合并缓冲区的效果与点的合并缓冲区相同。

当线数据的缓冲类型设置为平头缓冲时，线对象两侧的缓冲宽度可以不一
致，从而生成左右不等缓冲区；也可以只在线对象的一侧创建单边缓冲区，下图所示：

（3）面缓冲区

面的缓冲区生成方式与线的缓冲区类似，区别是面的缓冲区仅在面边界的
一侧延展或收缩。当缓冲半径为正值时，缓冲区向面对象边界的外侧扩展；为
负值时，向边界内收缩。同样，当缓冲距离足够大时，两个或多个线对象的缓冲区可能有重叠。也可以选择合并缓冲区，其效果与点的合并缓冲区相同。

（4）多重缓冲区

多重缓冲区是指在几何对象的周围，根据给定的若干缓冲区半径，建立相
应数据量的缓冲区。对于线对象，还可以建立单边多重缓冲区，如下图所示：

二、案例分析

这里以全国各省省会城市的坐标为点要素进行缓冲区分析各省会城市的半小时圈影响范围，以主城为核心，在交通半小时可通达的范围内，形成一个具有明显聚集效应、具备竞争优势的地区，比如现在最热门的就是京津半小时经济圈，从北京到天津最快半小时可到达。通常对于公路来说，一小时圈的距离一般为50Km左右，这里以 50Km 进行缓冲区分析，并看看在半小时圈范围内有区域。

（1）向 Arcmap 中添加要建立缓冲区的图层，中心城市点图层，全国的县域矢量图层，考虑到以km为单位距离，故需对数据框进行投影坐标系转换，由于图层是县域层面，这里需将数据框投影为Gauss—Kruger坐标系。按照下图进行操作。

（2）调出建立缓冲区工具，有两种方法可以调出缓冲区工具，一种是在【菜单地理】处理中选择缓冲区。另外一种方法是在工具箱中选择【分析工具】→【邻域分析】→【缓冲区】。

（3）打开建立缓冲区对话框，选择输入【中心城市】图层要素和缓冲距离，字段一项可以根据需要进行设置，例如我们可以不根据距离来进行缓冲，可能实际中中心城市影响范围汇通中心城市发展实力有关，发展实力越强的城市可能缓冲范围越大，这时可以选取融合字段，选择代表城市规模的字段进行缓冲。由于这里探讨的缓冲距离，故将距离设置为 50Km，此外，针对点要素融合类型有三种：NONE：无论如何重叠，均保持每个要素的独立缓冲区。这是默认设置；ALL：将所有缓冲区融合为单个要素，从而移除所有重叠；LIST：融合共享所列字段（传递自输入要素）属性值的所有缓冲区。实际操作中，要素类型不同，其融合类型也会有差异。

（4）点击确定生成缓冲区，结果如下：

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