授課時(shí)間：2015年9月日授課地點(diǎn)：金陵科技教室星期第節(jié)PAGEvi《地理信息系統(tǒng)》──緩沖區(qū)與緩沖區(qū)分析高曉黎Email:5987892@QQ.com2015年9月18日

《地理信息系統(tǒng)》教案授課教師：高曉黎所屬單位：金陵科技大學(xué)授課班級(jí)：金陵科技大學(xué)班課程名稱：地理信息系統(tǒng)課程題目：緩沖區(qū)與緩沖區(qū)分析章節(jié)編號(hào)：授課時(shí)間：30分鐘習(xí)題數(shù)目：3實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：本次課不安排實(shí)訓(xùn)教學(xué)目的：通過(guò)本次課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能達(dá)到以下要求：①掌握緩沖區(qū)和緩沖區(qū)分析這兩個(gè)核心概念；②能夠畫(huà)出點(diǎn)、線、面三類對(duì)象的緩沖區(qū)；③理解對(duì)象及對(duì)象集緩沖區(qū)的數(shù)學(xué)定義；④具有利用緩沖區(qū)分析方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)重點(diǎn)：①緩沖區(qū)的概念；②點(diǎn)、線、面三類要素對(duì)象緩沖區(qū)的特征與實(shí)質(zhì)；③緩沖區(qū)的多樣性。教學(xué)難點(diǎn)：①對(duì)象及對(duì)象集合緩沖區(qū)的數(shù)學(xué)定義及理解；②緩沖區(qū)分析的定義與應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容：⑴緩沖區(qū)定義※緩沖區(qū)(buffer)：是指地理空間目標(biāo)的一種影響范圍或服務(wù)范圍※最基本的緩沖區(qū)操作需要一個(gè)幾何元素與一個(gè)緩沖區(qū)距離/鄰域半徑※幾何元素的緩沖區(qū)為所有以下點(diǎn)集：點(diǎn)到幾何元素的距離小于等于緩沖區(qū)距離⑵緩沖區(qū)的類型立體對(duì)象立體對(duì)象體對(duì)象緩沖區(qū)平面對(duì)象面對(duì)象緩沖區(qū)點(diǎn)對(duì)象緩沖區(qū)復(fù)雜對(duì)象(集)緩沖區(qū)線對(duì)象緩沖區(qū)緩沖區(qū)的類型⑶建立緩沖區(qū)的主要方法①點(diǎn)緩沖區(qū)建立方法：以點(diǎn)為圓心，以緩沖區(qū)距離為半徑所得到的圓形區(qū)域即為點(diǎn)的緩沖區(qū)②線緩沖區(qū)建立方法：以線為參考軸線，向軸線兩側(cè)沿法線平移緩沖區(qū)距離，軸線起始點(diǎn)處以半圓弧與之相連，所圍成的帶狀區(qū)域即為線的緩沖區(qū)③面緩沖區(qū)建立方法：針對(duì)島嶼多邊形與非島多邊形，其緩沖區(qū)建立方法不相同④點(diǎn)、線、面緩沖區(qū)的示例:（（4）多點(diǎn)緩沖區(qū)（5）多線緩沖區(qū)（6）多面緩沖區(qū)（1）單點(diǎn)緩沖區(qū)（2）單線緩沖區(qū)（3）單面緩沖區(qū)

⑷緩沖區(qū)的數(shù)學(xué)描述①緩沖區(qū)的數(shù)學(xué)定義：給定一個(gè)空間對(duì)象oi或集合O，確定其鄰域，鄰域的大小由鄰域半徑R決定②對(duì)象oi的緩沖區(qū)定義為：Bi={x|d(x,oi)≤R}③對(duì)象集合O={oi|i=1,2,……,n}的緩沖區(qū)定義為：⑸常見(jiàn)的特殊緩沖區(qū)①多級(jí)緩沖區(qū):一個(gè)要素不必只有一個(gè)緩沖區(qū)，可以同時(shí)具有多個(gè)不同半徑的緩沖區(qū)外層緩沖區(qū)內(nèi)層緩沖區(qū)外層緩沖區(qū)內(nèi)層緩沖區(qū)②變寬緩沖區(qū):緩沖區(qū)的半徑不必要為固定的常量值，它可以在一個(gè)給定的值域中按某種規(guī)律變化⑹緩沖區(qū)的多樣性變換①點(diǎn)的不規(guī)則緩沖區(qū)②線的雙側(cè)對(duì)稱緩沖區(qū)③線的雙側(cè)不對(duì)稱緩沖區(qū)④線的單側(cè)緩沖區(qū)⑤面的內(nèi)側(cè)緩沖區(qū)⑥面的外側(cè)緩沖區(qū)⑺緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)分析(bufferanalysis)：是空間分析的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是指對(duì)一類或一組目標(biāo)按某一緩沖區(qū)距離(或稱鄰域半徑)在其周邊建立某種多邊形圖層，然后將此圖層與要分析的目標(biāo)圖層進(jìn)行疊加，經(jīng)過(guò)特定的分析后，導(dǎo)出所求的分析結(jié)果⑻緩沖區(qū)分析的意義緩沖區(qū)分析作為GIS空間基本操作功能之一，是解決空間實(shí)體鄰接度問(wèn)題的有效方法。通過(guò)在點(diǎn)、線、面對(duì)象實(shí)體周圍自動(dòng)建立一定范圍的環(huán)狀區(qū)，用以識(shí)別這些實(shí)體對(duì)周圍要素的輻射范圍或影響度⑼緩沖區(qū)分析的應(yīng)用領(lǐng)域①確定拆遷區(qū)范圍及區(qū)內(nèi)建筑物狀況②確定商業(yè)或服務(wù)中心的影響范圍③預(yù)測(cè)災(zāi)害影響面積與損失評(píng)估④特殊保護(hù)區(qū)域的確定⑤環(huán)境污染源的污染空間確定⑥環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的控制范圍⑦微波接收站的影響與作用范圍……作業(yè)練習(xí)：本節(jié)課共安排3道課后練習(xí)題，其中有2道問(wèn)答題，1道綜合練習(xí)題：①什么是緩沖區(qū)？分別就點(diǎn)、線、面三類對(duì)象各舉一實(shí)例。②何為緩沖區(qū)分析？舉例說(shuō)明它有什么用途？③已知一湖泊，要求在其周圍五千米內(nèi)禁止任何污染性工業(yè)企業(yè)存在，其周圍五百米內(nèi)的任何永久性建筑物都屬于違章建筑。已有湖泊區(qū)域、現(xiàn)有污染性工業(yè)企業(yè)及現(xiàn)有永久性建筑物三類圖層可用。設(shè)計(jì)一個(gè)解決方案：利用緩沖區(qū)分析和疊合分析兩類空間分析方法，提取目前應(yīng)該禁止的污染性工業(yè)企業(yè)信息及違法的永久性建筑物信息。綜合題具有一定的綜合性與難度，學(xué)生需要寫出一個(gè)合理的解決方案或提交相應(yīng)的電子成果。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：本次課不需要安排上機(jī)實(shí)訓(xùn)。教學(xué)方法：⑴利用案例教學(xué)法展開(kāi)整個(gè)課程的教學(xué)；⑵采用啟發(fā)式教學(xué)法，在教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)處，通過(guò)設(shè)疑、提問(wèn)等手段，提高學(xué)生的注意力；⑶建立趣味性的學(xué)習(xí)情境，營(yíng)造生動(dòng)活躍的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教具與教學(xué)手段：多媒體考核要求：主要依據(jù)學(xué)生作業(yè)完成的情況，并結(jié)合學(xué)生的課堂表現(xiàn)，評(píng)定學(xué)生這堂課的考核成績(jī)。教學(xué)總結(jié)（課后填）：備注：緩沖區(qū)分析在實(shí)踐中應(yīng)