文档介绍：第七章 矢量数据的空间分析
矢量数据的空间分析是 GIS 空间分析的主要内容之一。由于其一定的复杂性和多样性
特点，一般不存在模式化的分析处理方法，主要是基于点、线、面三种基本形式。在 ArcGIS
中，矢量数据的空间分析主要集中于缓冲区分析、叠置分析和网络分析。本章就这三种分
析类型简单介绍其原理和实现。
缓冲区分析
缓冲区分析(Buffer)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。缓冲区应用的实例有如：污染源对其周围的污染量随距离而减小，确定污染的区域；
为失火建筑找到距其 500 米范围内所有的消防水管等。下面着重介绍缓冲区原理及其在
ArcGIS 中的实现。
缓冲区的基础
缓冲区是地理空间，目标的一种影响范围或服务范围在尺度上的表现。它是一种因变
量，由所研究的要素的形态而发生改变。从数学的角度来看，缓冲区是给定空间对象或集
合后获得的它们的领域，而邻域的大小由邻域的半径或缓冲区建立条件来决定，因此对于
一个给定的对象 A，它的缓冲区可以定义为：
PxdxAr=≤{(,)}（d 一般是指欧式距离，也可以是其它的距离，其中 r 为邻域半
径或缓冲区建立的条件）
缓冲区建立的形态多种多样，这是根据缓冲区建立的条件来确定的，常用的对于点状
要素有圆形，也有三角形、矩形和环形等；对于线状要素有双侧对称、双侧不对称或单侧
缓冲区；对于面状要素有内侧和外侧缓冲区，虽然这些形体各异，但是可以适合不同的应
点状要素的缓冲 线状要素的缓冲区 面状要素的缓冲区
图 点、线和面状要素的缓冲区
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用要求，建立的原理都是一样的。点状要素，线状要素和面状要素的缓冲区示意图如图 。
缓冲区的建立
从原理上来说，缓冲区的建立相当的简单，对点状要素直接以其为圆心，以要求的缓
冲区距离大小为半径绘圆，所包容的区域即为所要求区域，对点状要素因为是在一维区域
里所以较为简单；而线状要素和面状要素则比较复杂，它们缓冲区的建立是以线状要素或
面状要素的边线为参考线，来做其平行线，并考虑其端点处建立的原则，即可建立缓冲区，
但是在实际中处理起来要复杂的多。按照其建立的原理来可以介绍如下：
1. 角平分线法
该算法的原理是首先对边线做其平行线，然后 r
在线状要素的首尾点处，作其垂线并按缓冲区半径 r
d
截出左右边线的起止点，在其它的折点处，用与该
点相关联的两个相邻线段的平行线的交点来确定，
如图 ：
该方法的缺点是在折点处，无法保证双线的等
宽性，而且当折点处的夹角越大，d 的距离就越大，
故而误差就越大，所以要有相应得补充判别方案来
进行校正处理。 图 角平分线法
2. 凸角圆弧法
r
该算法的原理是首先对边线做其平行线，然后在 d
线状要素的首尾点处，作其垂线并按缓冲区半径 r 截
出左右边线的起止点，然后以 r 为半径分别以首尾点
为圆心，以垂线截出的起止点为圆得起点和终点作半
圆弧，在其它的折点处，首先判断该点的凹凸性，在
凸侧用圆弧弥合，在凹侧用与该点相关联的两个相邻