《地理信息系统-空间分析》教案

授课时间：2015年9月日授课地点：金陵科技教室星期第节PAGEvi《地理信息系统》──缓冲区与缓冲区分析高晓黎Email:5987892@QQ.com2015年9月18日

《地理信息系统》教案授课教师：高晓黎所属单位：金陵科技大学授课班级：金陵科技大学班课程名称：地理信息系统课程题目：缓冲区与缓冲区分析章节编号：授课时间：30分钟习题数目：3实训内容：本次课不安排实训教学目的：通过本次课的学习，学生应能达到以下要求：①掌握缓冲区和缓冲区分析这两个核心概念；②能够画出点、线、面三类对象的缓冲区；③理解对象及对象集缓冲区的数学定义；④具有利用缓冲区分析方法解决实际问题的能力。教学重点：①缓冲区的概念；②点、线、面三类要素对象缓冲区的特征与实质；③缓冲区的多样性。教学难点：①对象及对象集合缓冲区的数学定义及理解；②缓冲区分析的定义与应用。教学内容：⑴缓冲区定义※缓冲区(buffer)：是指地理空间目标的一种影响范围或服务范围※最基本的缓冲区操作需要一个几何元素与一个缓冲区距离/邻域半径※几何元素的缓冲区为所有以下点集：点到几何元素的距离小于等于缓冲区距离⑵缓冲区的类型立体对象立体对象体对象缓冲区平面对象面对象缓冲区点对象缓冲区复杂对象(集)缓冲区线对象缓冲区缓冲区的类型⑶建立缓冲区的主要方法①点缓冲区建立方法：以点为圆心，以缓冲区距离为半径所得到的圆形区域即为点的缓冲区②线缓冲区建立方法：以线为参考轴线，向轴线两侧沿法线平移缓冲区距离，轴线起始点处以半圆弧与之相连，所围成的带状区域即为线的缓冲区③面缓冲区建立方法：针对岛屿多边形与非岛多边形，其缓冲区建立方法不相同④点、线、面缓冲区的示例:（（4）多点缓冲区（5）多线缓冲区（6）多面缓冲区（1）单点缓冲区（2）单线缓冲区（3）单面缓冲区

⑷缓冲区的数学描述①缓冲区的数学定义：给定一个空间对象oi或集合O，确定其邻域，邻域的大小由邻域半径R决定②对象oi的缓冲区定义为：Bi={x|d(x,oi)≤R}③对象集合O={oi|i=1,2,……,n}的缓冲区定义为：⑸常见的特殊缓冲区①多级缓冲区:一个要素不必只有一个缓冲区，可以同时具有多个不同半径的缓冲区外层缓冲区内层缓冲区外层缓冲区内层缓冲区②变宽缓冲区:缓冲区的半径不必要为固定的常量值，它可以在一个给定的值域中按某种规律变化⑹缓冲区的多样性变换①点的不规则缓冲区②线的双侧对称缓冲区③线的双侧不对称缓冲区④线的单侧缓冲区⑤面的内侧缓冲区⑥面的外侧缓冲区⑺缓冲区分析缓冲区分析(bufferanalysis)：是空间分析的一项重要内容，是指对一类或一组目标按某一缓冲区距离(或称邻域半径)在其周边建立某种多边形图层，然后将此图层与要分析的目标图层进行叠加，经过特定的分析后，导出所求的分析结果⑻缓冲区分析的意义缓冲区分析作为GIS空间基本操作功能之一，是解决空间实体邻接度问题的有效方法。通过在点、线、面对象实体周围自动建立一定范围的环状区，用以识别这些实体对周围要素的辐射范围或影响度⑼缓冲区分析的应用领域①确定拆迁区范围及区内建筑物状况②确定商业或服务中心的影响范围③预测灾害影响面积与损失评估④特殊保护区域的确定⑤环境污染源的污染空间确定⑥环境监测点的控制范围⑦微波接收站的影响与作用范围……作业练习：本节课共安排3道课后练习题，其中有2道问答题，1道综合练习题：①什么是缓冲区？分别就点、线、面三类对象各举一实例。②何为缓冲区分析？举例说明它有什么用途？③已知一湖泊，要求在其周围五千米内禁止任何污染性工业企业存在，其周围五百米内的任何永久性建筑物都属于违章建筑。已有湖泊区域、现有污染性工业企业及现有永久性建筑物三类图层可用。设计一个解决方案：利用缓冲区分析和叠合分析两类空间分析方法，提取目前应该禁止的污染性工业企业信息及违法的永久性建筑物信息。综合题具有一定的综合性与难度，学生需要写出一个合理的解决方案或提交相应的电子成果。实验内容：本次课不需要安排上机实训。教学方法：⑴利用案例教学法展开整个课程的教学；⑵采用启发式教学法，在教学的重点与难点处，通过设疑、提问等手段，提高学生的注意力；⑶建立趣味性的学习情境，营造生动活跃的课堂氛围，激发学生的学习热情。教具与教学手段：多媒体考核要求：主要依据学生作业完成的情况，并结合学生的课堂表现，评定学生这堂课的考核成绩。教学总结（课后填）：备注：缓冲区分析在实践中应