缓冲区分析.doc

241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出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等。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25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，沿河流两岸绘出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。242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。例如，为显示出某城市工业区中具有不稳定土壤结构的所有地区，就可以将土壤结构分布图与土地利用分区图进行多边形叠加操作，产生其合成图。在统计叠加操作中，所得到的是新的属性数据，其目的是统计计算某种要素在另一种要素中的分布特征。得到的新属性值可能与原叠加数据层上的属性意义不同，可以是分类值、名称等，也可以是基本元素分析或集合分析的结果。例如，进行土地评价所涉及的多因素分析中可能包括土壤类型、土壤深度、排水性能、土壤结构以及地形、地貌等各个数据层的信息。如果直接对这些数据层上的属性值进行数学运算，得到的结果可能是毫无意义的，必须将其变成另一基本元素（如用数值量化的土地适用性）后，才能进行这种多因素分析的数学运算，其运算结果可以是统计报表。243拓扑空间查询根据拓扑学原理，图形元素可大致分为点、线、面三种基本形式，空间实体的拓扑特征就体现为这三种基本元素的拓扑关系。所以对拓扑空间的查询，就是对点、线、面三种基本元素相互之间的关系进行分析处理后提取的拓扑特征。通常，叠加分析是进行这种拓扑空间查询的有力工具，而所要进行分析处理的拓扑关系一般包括点、线、面之间的关系。其中又可分为以下几个方面：（1）点与点之间的关系。例如查询距飞机场5 km以内的所有宾馆、饭店。（2）线与线之间的关系。例如查询与某条国道相连的省级公路的情况。（3）面与面之间的关系。例如查询某地区与其周边地区的地理分布。1点与线的关系点与线进行叠加操作的结果是使点与线都具有了新的属性特征。例如，检索某河流上的桥梁，如图26所示。2点与面的关系将一个数据层上的点特征叠置到另一数据层的多边形上，可确定每个点落入哪个多边形。例如，查询某城市内所有邮局的分布，如图27所示。3线与面的关系将一个数据层中的多边形叠加到另一个层的线段上，可以确定多边形内所隐含的弧段。例如，对存储道路的数据层与存储县界多边形的数据层进行叠加运算，可以得到每个县内所包括的不同类型道路的长度，如图28所示。244其他除上述这些基本的查询与空间分析功能外，GIS还具有一些专用分析模块，可为政府、企业、公司进行现代化管理和决策提供强有力的手段。使用者可以根据不同的应用对象选择应用分析模块，例如，交通和环保部门可用网络分析模块进行最佳路径分析，以及追踪某一污染源流经的排水管道等；城市规划和土地管理部门可通过土地适应性分析，评价和分析各种开发活动，包括农业应用、城市建设、农作物布局、道路选线等用地，优选方案，为土地规划提供参考意见；政府决策部门可以根据GIS中存储的丰富信息，运用科学的分析方法，预测某一