Funktionsweise des Werkzeugs "Puffer" (Analyse)
Erstellen von Puffern
Die Pufferroutine durchläuft alle Stützpunkte des Eingabe-Features und bestimmt jeweils den Versatz der Puffer. Aus diesem Versatz werden Ausgabe-Puffer-Features erstellt.
Erstellen von Versatz um eine Linie herum
Eingabe-Linien-Feature
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Versatz um das Eingabe-Linien-Feature herum
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Aus dem Versatz abgeleiteter Puffer
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Beschreibung des Pufferabstands
Der Pufferabstandsparameter kann als fester Wert oder als Feld mit Zahlenwerten eingegeben werden.
Beispiel 1: Feste Entfernung
Die folgende Abbildung zeigt den Puffer einer Line-Feature-Class mit einer Entfernung von 20, dem Endtyp FLAT, dem Seitentyp FULL und dem Dissolve-Typ ALL.
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Da der Pufferabstand eine Konstante ist, werden alle Features mit derselben Breite gepuffert.
Beispiel 2: Entfernung vom Feld
In diesem Beispiel ist der Puffer einer Line-Feature-Class dargestellt, für den ein Rahlenfeld mit den Werten 10, 20 und 30 für die Entfernung, der Endtyp FLAT, der Seitentyp FULL und der Dissolve-Typ ALL verwendet werden.
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Da die Pufferabstände durch die Feldwerte vorgegeben werden, können im selben Vorgang verschiedene Pufferbreiten verwendet werden.
Euklidisches und geodätisches Puffern
Geodätischer Puffer
Es gibt zwei Methoden zum Erstellen von Pufferversatz: euklidisch (kartesisches 2D) und geodätisch.
Euklidischer Puffer
Die Eingabegeometrie wird durch die Berechnung des Versatzes anhand einer zweidimensionalen Abstandsformel gepuffert.
Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, führen Sie den Puffervorgang in einem projizierten Koordinatensystem aus, bei dem die Verzerrung für dieses spezielle Eingabe-Dataset minimiert wird.
Geodätischer Puffer (nur Punkt und Multipoint)
Der Puffer für die Eingabegeometrie wird durch Berechnung des jeweiligen Versatzes mittels Projektion auf die Erdoberfläche (ellipsoid) erzeugt.
Die geodätische Puffermethode liefert Puffer, die nicht durch Verzerrungen beeinflusst werden, wie es in einem projizierten Koordinatensystem der Fall ist.
Diese Vorgehensweise ist vor allem dann entscheidend, wenn Sie Puffer für Features erzeugen, die in einem geographischen Koordinatensystem gespeichert sind. Das liegt daran, dass die Konvertierung aus Breitengraden im gesamten Koordinatensystem ziemlich konstant ist, die Konvertierung von Längengraden in lineare Abstände dagegen stark abweicht, je weiter vom Äquator Sie sich entfernen.
Beispiel: Am Äquator entspricht 1 Dezimalgrad 111,325 Kilometern. Wenn Sie sich vom Äquator jedoch nach Norden oder Süden begeben, rücken die Längengrade immer enger zusammen: Am 30. Breitengrad misst ein Längengrad noch 96,49 Kilometer, am 60. Breitengrad hat der Längengrad nur noch 55,80 Kilometer. Schließlich führen an den Polen alle Längengrade an einem Punkt zusammen.
In der Abbildung unten sehen Sie, wie die durch 1 Längengrad und 1 Breitengrad definierten Vierecke sich in Form und Größe unterscheiden, je weiter sie vom Äquator entfernt sind.
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Der geodätische Pufferalgorithmus wird verwendet, wenn die folgenden drei Kriterien erfüllt sind:
- Die Eingabe-Feature-Class enthält einen Punkt oder Multipoints.
- Die Eingabe-Feature-Class verfügt über ein geographisches Koordinatensystem (nicht projiziert).
- Der Pufferabstand wird mit einer linearen Einheit (z. B. Kilometer oder Meilen) angegeben.
Beispiel für eine Analyse mit geodätischer Pufferung
Es soll ein Puffer von 500 Kilometern um eine ausgewählte Gruppe von Metropolen erzeugt werden. In der Vergangenheit war dies recht schwierig. Mithilfe der geodätischen Pufferung können Sie jetzt jedoch einfach den Eingabe-Punkt-Layer in einem geographischen Koordinatensystem selektieren (unten durch schwarze Dreiecke gekennzeichnet) und als Pufferabstand "500 Kilometer" angeben.
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Die erstellten Puffer werden immer verzerrter, je weiter weg sie vom Äquator liegen.
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Weil Jakarta nur 6 Grad vom Äquator entfernt liegt, ist der erzeugte Puffer nahezu kreisrund.
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Stockholm liegt dagegen 59 Grad nördlich des Äquators. Bei der Wiedergabe in einem geographischen Koordinatensystem sieht der Puffer verzerrt aus, besonders in Ost-West-Richtung. Bei Verwendung des Werkzeugs "Messen" in ArcMap ergibt sich aber in allen Richtungen eine Entfernung von 500 Kilometern zwischen Punkt und Puffergrenze. Der Grund dafür ist, dass das Werkzeug Messen auch geodätische Entfernungen berechnet.
Das Ändern des Datenrahmen-Koordinatensystems von ArcMap in UTM-Zone 33 (entspricht Stockholm) zeigt, dass in einem entsprechenden projizierten Koordinatensystem die Pufferform ebenfalls rund wäre.
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Alert, eine Siedlung im kanadischen Territorium Nunavut, ist die nördlichste dauerhaft bewohnte Ansiedlung der Erde. Der Standort ist durch das schwarze Dreieck unten dargestellt. Das Ergebnis der Erstellung eines geodätischen Puffers von 1000 Kilometern um diesen Punkt herum ist durch den gelben Bereich gekennzeichnet.
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Wird das Datenrahmen-Koordinatensystem von ArcMap auf "North Pole Gnomonic" festgelegt, ist der Puffer um Alert ebenfalls rund.
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Das Feld BUFF_DIST
Vor ArcGIS 9.3 entsprach das Feld BUFF_DIST genau dem von Ihnen eingegebenen Wert. Wenn der Raumbezug Ihrer Daten als lineare Einheit beispielsweise Fuß aufwies und Sie einen Pufferabstand von 50 Metern verwendet haben, sah die Attributtabelle der Ausgabedaten wie folgt aus:
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Ab ArcGIS 9.3 wird der Wert im Feld BUFF_DIST in der Einheit Ihrer Eingabedaten angezeigt. Bei der gleichen Ausgangssituation wie oben wird der Pufferabstand von 50 Metern in die Einheit der Eingabedaten konvertiert, in diesem Fall also in Fuß:
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Es gibt zwei Ausnahmen:
- Falls die Eingabedaten in einem geographischen Koordinatensystem mit Winkeleinheiten vorliegen und Sie eine lineare Einheit wie Kilometer oder Meilen als Pufferabstand verwenden, wird keine Konvertierung vorgenommen. Der Wert im Feld BUFF_DIST entspricht genau dem eingegebenen Wert.
- Falls der Raumbezug der Eingabedaten "Unbekannt" ist, erfolgt keine Konvertierung. Deshalb entspricht der Wert im Feld BUFF_DIST genau dem Wert, der eingegeben wurde.
Hinweis: Die Einheiten des Wertes BUFF_DIST entsprechen beim Festlegen immer denen der Ausgabe-Koordinatensystem-Umgebung.
In der folgenden Tabelle sind die möglichen Situationen zusammengefasst, wenn keine Ausgabe-Koordinatensystem-Umgebung festgelegt ist. Beachten Sie, dass es sich bei Linear um metrische und nicht metrische Maßeinheiten handeln kann.
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Koordinatensystemeinheiten der Daten |
Pufferabstandseinheiten |
Abstandseinheiten im Feld BUFF_DIST |
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Winkel |
Winkel oder linear |
Keine Konvertierung |
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Linear |
Winkel |
Konvertierung in Koordinatensystemeinheiten |
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Linear |
Linear |
Konvertierung in Koordinatensystemeinheiten |
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Winkel oder linear |
Unbekannt |
Annahme der Eingabe-Koordinatensystemeinheiten |
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Unbekannt |
Winkel oder linear |
Keine Konvertierung |
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