ArcGIS基础知识——Buffer缓冲区计算方法

Buffer缓冲区分析是ArcGIS系列软件的重要空间分析功能，常用于噪声影响范围、污染物扩散、热点吸引力等空间分析。基本内涵是空间要素能够扩散、影响的范围。在实际以shp数据做Buffer分析时，ArcGIS提供两种Buffer缓冲区计算方法：Euclidean和Geodesic两种计算方式。这两种方法的计算原理不同，得出的结果也不一样。下面是对二者区别的研究

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欧氏缓冲区以二维笛卡尔坐标系为基准计算缓冲距，表示的是两点之间的直线距离。欧氏缓冲区是一般类型的缓冲区，在投影后地图中的一小块区域内（比如UTM中的一个Zone单位-6°*6°）计算缓冲区是没有问题的。但是在距离投影中心较远的区域，变形较大，此时用欧氏距离就不合适了。

Geodesic汉语意思是测地线的、测量的。这种方法将输入矢量线、面要素和地理空间中的大地线关联起来，能够测量地球表面上两点间的最短距离，因而能够计算地理空间数据的真实距离缓冲区。它的基本原理就是将带有投影坐标信息的数据转化到地理空间坐标中计算。

Geodesic方法做出的缓冲区是地理正确的。在数据有确定的坐标系统的前提下，用Geodesic做出的缓冲区是准确的、真实的，而用Euclidean做出来的缓冲区是不准确的，这种不准确是由其直线距离的计算原理决定的。

但是Euclidean计算简单，速度快；Geodesic因为牵涉到坐标系转换的问题，计算量要比Euclidean大很多，速度要慢一些。

当然小范围内两者的结果相差不大，只有在大尺度的具有较大投影变形的地图数据上才能体现出二者的差别。

ArcMap 在做缓冲区分析的时候，当使用的数据有地理空间坐标系，并且指定缓冲距单位时，直接可以使用Geodesic，有投影坐标时，要先将投影坐标转换成地理空间坐标，再将缓冲区由地理空间转换到投影坐标系中。当输入数据没有空间坐标信息或投影信息时，可能就是直接采用euclidean做缓冲区。

计算的过程中还要牵涉到单位的转换问题，具体的单位转换表格如下：

Reference：

1. 缓冲区的工作原理

gis缓冲区分析中给定固定缓冲值和以字段值缓冲的区别

区别如下：

固定数值的缓冲和不同宽度的缓冲（基于每一个字段），不仅仅是给路线做相同宽度的缓冲，还可以在一个线图层中，对不同子类的线设置不同宽度的缓冲。

分为欧式缓冲区和测地线缓冲区，欧式缓冲区测量的是平面上的距离，适合投影坐标系下的小区域使用（投影之后存在变形，而欧式缓冲区是根据任意位置所有映射距离均相同这一错误假设为前提，所以当回到实际椭球体上时缓冲距离就不正确了，投影变形越大的地方越不准确）；当输入要素为地理坐标系，由线性单位（比如米、英尺）指定缓冲距离时，使用的就是测地线缓冲算法，生成测地线缓冲区，因为根据椭球上的实际情况计算距离，计算复杂，所以生成的速度较欧式缓冲区较慢。在全球尺寸内进行任意类型的距离分析时，应使用测地线缓冲区，因为测地线缓冲区在所有区域均较为准确，而欧氏缓冲区在高变形区域准确度较低。

缓冲区分析及其用途是什么

缓冲区分析及其用途：

一、分析：缓冲区分析是GIS的基本空间操作功能之一，是指在点、线、面实体的周围，自动建立的一定宽度的多边形。

二、用途：

1、某地区有危险品仓库，要分析一旦仓库爆炸所涉及的范围，这就需要进行点缓冲区分析。

2、在对野生动物栖息地的评价中，动物的活动区域往往是在距它们生存所需的水源或栖息地一定距离的范围内，为此可用面缓冲区进行分析。

地理信息系统中缓冲区分析的原理和用途是什么？

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。

用途就是为了表达这个地理位置对周围的环境因素的影响程度及其范围。

地理信息系统（GIS）的基本功能有：

1、数据采集与编辑功能：包括图形数据采集与编辑和属性数据编辑与分析。

2、数据的存储和管理功能：地理信息数据库管理系统是数据存储和管理的高新技术，包括数据库定义、数据库的建立与维护、数据库操作、通讯功能等。

3、制图功能：根据 GIS的数据结构及绘图仪的类型，用户可获得矢量地图或栅格地图。地理信息系统不仅可以为用户输出全要素地图，而且可以根据用户需要分层输出各种专题地图，如行政区划图、土壤利用图、道路交通图、等高城图等等。

还可以通过空间分析得到一些特殊的地学分析用图，如坡度图、坡向图、剖面图等等。

4、空间查询与空间分析功能：包括拓扑空间查询、缓冲区分析、叠置分析、空间集合分析、地学分析、数字高程模型的建立、地形分析等。

5、二次开发和编程功能：用户可以在自己的编程环境中调用GIS的命令和函数，或者GIS系统将某些功能做成专门的控件供用户开发使用。