4. Генерирование буферов
4.1.Определение и назначение буферов
Буфер (Buffer) – это зона точно установленной ширины вокруг точечного, линейного или полигонального пространственного объекта. В результате генерирования буфера создается новый полигональный объект – буферная зона. Задача построения буферных зон требует определения геометрического места точек плоскости , удалённых от множества объектов не более чем на за данное расстояние.
Пространственный буфер может быть сгенерирован для анализа близости . Его используют для того, чтобы определить области и объекты, которые находятся и ли внутри и ли вне определенной буферной зоны.
4.2. Буферизация точечных пространственных объектов
Буферизация точечных пространственных объектов – самая простая форма буферизации, поскольку процесс включает создание круглого поли гона относительно каждой точки, радиус которого равен ширине буфера b.
Имеются два метода на значения ширины буфера. Первый использует фиксированную ширину буфера для всех точек слоя. Второй - каждой точке назначается индивидуальная ширина буфера, основанная на атрибута х э того слоя, хранящихся в таблице (то есть взвешенная ширина).
Если имеются множество точек в слое, подлежащем буферизации, то система должна проверить перекрытия буфера каждой точки. Любые нескладывающиеся части должны быть удалены. Поэтому результатом операции являются полигоны , представляющие области, покрытые всеми накладывающимися буферами. Этот процесс включает две дополнительные операции: пересечение буферов и растворение общи х границ буферов.
4.3. Буферизация линейных пространственных объектов
Алгоритм для буферизации линейны х пространственных объектов более сложный, чем для буферизации точечных данных, так ка к линии могут быть составлены из множественны х сегментов . Процесс для буферизации линейного пространственного объекта следующий.
1. Каждому сегменту поли линии назначают соответствующую ширину буфера (который может быть фиксированным для все х линии и ли взвешенным). Ширину буфера называют "буферным " расстоянием b.
2. Каждый сегмент поли линии имеет начальную вершину (Х1, У1) и
конечную вершину (Х2, У2). Используя эти координаты, вычисляют разности координат x и y между этими двумя конечными точками.
3. Определяются координаты конечных точек для параллельных буферных линий каждого сегмента линии с обеих сторон сегмента на перпендикуляре длиной b по формулам:
4. По полученным координатам определяются уравнения граничных линий буфера.
5. Рассчитываются пересечения граничных линий буфера для смежных сегментов, и назначаются координаты точкам пересечения.
6. В каждой вершине линии граничные прямые линии буфера сопрягаются круговыми кривыми; в начальной и конечной точках полилинии граничные прямые линии сопрягают полукругом.
7. Отдельные части буфера полилинии сливаются в один буферный полигон
Различные пакеты программного обеспечения ГИС могут определять концы буфера разными методами:
1. Сопряжение начальной точки и конечной точки лини и с "полукруговыми" полигонами буфера радиуса b.
2. Простое отсечение параллельных буферных концов.
3. Сужение параллельных буферных концов, чтобы сблизить конечные точки.
Если имеется множество линий в исходном слое, то система должна проверить перекрытия буферов для каждой линии. Любые накладывающиеся сечения должны быть удалены та к, чтобы результатом операции были поли гоны, представляющие область, покрытую всеми буферами. Этот процесс включает две дополнительные операции: пересечение буферов и растворение общих границ буферов.
Процесс буферизации приводит к новому слою в системе, состоящему из полигональных данных, которые представляют буферные зоны. Таблица результирующего поли гона будет иметь идентификаторы для каждого полигона, созданного в процессе буферизации, и дополнительные атрибуты : ширина буфера и указания, находится ли поли гон внутри буферной зоны или вне буферной зоны.