ArcGIS基礎(chǔ)知識(shí)——Buffer緩沖區(qū)計(jì)算方法

摘要:

Buffer緩沖區(qū)分析是ArcGIS系列軟件的重要空間分析功能,常用于噪聲影響范圍、污染物擴(kuò)散、熱點(diǎn)吸引力等空間分析?;緝?nèi)涵是空間要素能夠擴(kuò)散、影響的范圍。在實(shí)際以shp數(shù)據(jù)做Buffer分析時(shí),ArcGIS提供兩種Buffer緩沖區(qū)計(jì)算方法:Euclidean和Geodesic兩種計(jì)算方式。這兩種方法的計(jì)算原理不同,得出的結(jié)果也不一樣。下面是對(duì)二者區(qū)別的研究

1. Euclidean(歐氏緩沖區(qū))

歐氏緩沖區(qū)以二維笛卡爾坐標(biāo)系為基準(zhǔn)計(jì)算緩沖距,表示的是兩點(diǎn)之間的直線距離。歐氏緩沖區(qū)是一般類型的緩沖區(qū),在投影后地圖中的一小塊區(qū)域內(nèi)(比如UTM中的一個(gè)Zone單位-6°*6°)計(jì)算緩沖區(qū)是沒(méi)有問(wèn)題的。但是在距離投影中心較遠(yuǎn)的區(qū)域,變形較大,此時(shí)用歐氏距離就不合適了。

2. Geodesic(測(cè)地線緩沖區(qū))

Geodesic漢語(yǔ)意思是測(cè)地線的、測(cè)量的。這種方法將輸入矢量線、面要素和地理空間中的大地線關(guān)聯(lián)起來(lái),能夠測(cè)量地球表面上兩點(diǎn)間的最短距離,因而能夠計(jì)算地理空間數(shù)據(jù)的真實(shí)距離緩沖區(qū)。它的基本原理就是將帶有投影坐標(biāo)信息的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到地理空間坐標(biāo)中計(jì)算。

兩種方法的區(qū)別:

Geodesic方法做出的緩沖區(qū)是地理正確的。在數(shù)據(jù)有確定的坐標(biāo)系統(tǒng)的前提下,用Geodesic做出的緩沖區(qū)是準(zhǔn)確的、真實(shí)的,而用Euclidean做出來(lái)的緩沖區(qū)是不準(zhǔn)確的,這種不準(zhǔn)確是由其直線距離的計(jì)算原理決定的。
但是Euclidean計(jì)算簡(jiǎn)單,速度快;Geodesic因?yàn)闋可娴阶鴺?biāo)系轉(zhuǎn)換的問(wèn)題,計(jì)算量要比Euclidean大很多,速度要慢一些。
當(dāng)然小范圍內(nèi)兩者的結(jié)果相差不大,只有在大尺度的具有較大投影變形的地圖數(shù)據(jù)上才能體現(xiàn)出二者的差別。

計(jì)算方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
Euclidean 原理簡(jiǎn)單,計(jì)算速度快 地球曲面上距離計(jì)算不準(zhǔn)確
geodesic 地球曲面上距離計(jì)算準(zhǔn)確 原理復(fù)雜,計(jì)算速度慢
Euclidean和Geodesic緩沖區(qū)對(duì)比(出自ARCGIS help)

適用條件

ArcMap 在做緩沖區(qū)分析的時(shí)候,當(dāng)使用的數(shù)據(jù)有地理空間坐標(biāo)系,并且指定緩沖距單位時(shí),直接可以使用Geodesic,有投影坐標(biāo)時(shí),要先將投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成地理空間坐標(biāo),再將緩沖區(qū)由地理空間轉(zhuǎn)換到投影坐標(biāo)系中。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)沒(méi)有空間坐標(biāo)信息或投影信息時(shí),可能就是直接采用euclidean做緩沖區(qū)。
計(jì)算的過(guò)程中還要牽涉到單位的轉(zhuǎn)換問(wèn)題,具體的單位轉(zhuǎn)換表格如下:

輸入要素坐標(biāo)系統(tǒng) 緩沖距單位 單位轉(zhuǎn)換
Geographic Angular or linear Converted to meters
Projected Angular Converted to input coordinate system unit
Projected Linear Converted to input coordinate system unit
Geographic or Projected Unknown Assumed to be input coordinate system unit
Unknown Angular or Linear No conversion

Reference:
1.緩沖區(qū)的工作原理http://resources.arcgis.com/zh-cn/help/main/10.2/0008/00080000001s000000.htm

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