En los sistemas de información geográfica (SIG) y el análisis espacial , el análisis de la zona de influencia es la determinación de una zona alrededor de una característica geográfica que contiene ubicaciones que se encuentran dentro de una distancia específica de esa característica, la zona de protección (o simplemente la zona de influencia ). [1] Un búfer es probablemente la herramienta más utilizada dentro de los métodos de análisis de proximidad . [2]
Historia
La operación de búfer ha sido una parte central de la funcionalidad GIS desde los paquetes de software GIS integrados originales de finales de los 70 y principios de los 80, como ARC / INFO , Odyssey y MOSS . Aunque ha sido una de las operaciones SIG más utilizadas en los años posteriores, en una amplia variedad de aplicaciones, ha habido poca investigación publicada sobre la herramienta en sí, excepto por el desarrollo ocasional de un algoritmo más eficiente. [3]
Algoritmo basico
El método fundamental para crear una zona de influencia alrededor de una característica geográfica almacenada en un modelo de datos vectoriales , con un radio r dado, es el siguiente: [4]
- Punto único : crea un círculo alrededor del punto con radio r .
- Polilínea , que consiste en una lista ordenada de puntos (vértices) conectados por líneas rectas. Esto también se usa para el límite de un polígono.
- Crea un búfer circular alrededor de cada vértice
- Cree un rectángulo a lo largo de cada segmento de línea creando un segmento de línea duplicado que desplace la distancia r perpendicular a cada lado.
- Fusiona o disuelve los rectángulos y círculos en un solo polígono.
Las implementaciones de software de la operación de búfer suelen utilizar alteraciones de esta estrategia para procesar de manera más eficiente y precisa.
Distancia planar frente a distancia geodésica
Las implementaciones tradicionales asumían que el búfer se estaba creando en un espacio de coordenadas cartesianas planas (es decir, creado por una proyección de mapa ) usando geometría euclidiana , porque las matemáticas y los cálculos involucrados son relativamente simples, lo cual era importante dada la potencia de cálculo disponible a fines de la década de 1970. Debido a las distorsiones inherentes causadas por las proyecciones de mapas, el búfer calculado de esta manera no será idéntico al dibujado en la superficie de la Tierra; a escala local, la diferencia es insignificante, pero a escalas más pequeñas, el error puede ser significativo.
Algunos software actuales, como Esri ArcGIS Pro y turf , ofrecen la opción de calcular zonas de influencia utilizando la distancia geodésica , utilizando un algoritmo similar pero calculado mediante trigonometría esférica , incluida la representación de las líneas entre vértices como grandes círculos. [4] Otras implementaciones usan una solución al reproyectar primero la característica a una proyección que minimiza la distorsión en esa ubicación, luego calculando el búfer plano. [5]
Opciones
El software SIG puede ofrecer variaciones del algoritmo básico, que pueden ser útiles en diferentes aplicaciones: [1]
- Los extremos al final de los búferes lineales se redondean de forma predeterminada, pero pueden estar cuadrados o un extremo a tope (truncado en el vértice final)
- La preferencia lateral puede ser importante, como necesitar el búfer en solo un lado de una línea, o en un polígono, seleccionando solo el búfer externo o el interno (a veces llamado retroceso ).
- Ancho variable , en el que las entidades de una capa se pueden almacenar en búfer usando diferentes radios, generalmente dado por un atributo.
- Búferes comunes , en los que los búferes de cada entidad de una capa se disuelven en un solo polígono. Esto se usa más comúnmente cuando uno no está preocupado por qué característica está cerca de cada punto en el espacio, solo que un punto está cerca de alguna característica (anónima).
Ver también
- Dilatación (morfología) (tampón positivo)
- Erosión (morfología) (tampón negativo)
enlaces externos
- Función OGC ST_Buffer ( implementación PostGIS )
- función tampón en turfjs
- BufferOp en JTS, la biblioteca en la base de muchas implementaciones de GIS de código abierto
- comando v.buffer en GRASS
- Herramienta Zona de influencia (análisis) en Esri ArcGIS Pro
Referencias
- ↑ a b de Smith, Michael J .; Goodchild, Michael F .; Longley, Paul A. (2018). "4.4.5 Almacenamiento en búfer" . Análisis geoespacial: una guía completa de principios, técnicas y herramientas de software (6ª ed.).
- ^ Wade, T. y Smmer, S. eds. GIS de la A a la Z
- ^ Bhatia, Sumeet; Vira, viral; Choksi, Deepak; Venkatachalam, P. (2012). "Un algoritmo para generar búferes geométricos para capas de características vectoriales" . Ciencia de la información geoespacial . 16 (2): 130-138. doi : 10.1080 / 10095020.2012.747643 .
- ^ a b "Cómo funciona el búfer (análisis)" . Documentación de ArcGIS Pro . Esri . Consultado el 16 de marzo de 2021 .
- ^ "ST_Buffer" . Documentación PostGIS .