QGIS入门教程七: 空间分析怎么做?缓冲区如何生成?

为什么你画的缓冲区总“歪”？90%的人第一步就错了

上周一位在环保局工作的读者私信我：“Dr. Gis，我按教程点了‘缓冲区’按钮，结果生成的圆圈怎么是椭圆？地图比例尺也乱了！”——这根本不是软件bug，而是投影坐标系没选对。我在参与某市生态红线划定项目时，也吃过这个亏：用WGS84地理坐标系直接做500米缓冲区，结果误差超过30米，差点让甲方返工。

空间分析不是点按钮的艺术，而是理解空间关系的科学。缓冲区看似简单，实则是检验你是否真正掌握GIS思维的第一道门槛。

缓冲区的本质：给地理对象“穿外套”的数学逻辑

想象你要给学校画一个500米安全区——这不是拿尺子在地图上量半径，而是计算每个边界点沿法线方向平移固定距离后形成的包络面。QGIS底层用的是矢量偏移算法，它会把多边形/线/点分解成无数微小线段，每段都垂直向外“长出”指定距离，最后缝合成新图形。

这里有个关键陷阱：如果数据在经纬度坐标系（如WGS84），1度经度和1度纬度代表的实际距离完全不同（赤道约111km，两极趋近于0）。这时候做缓冲区，系统默认按“角度单位”计算，生成的必然是扭曲的椭圆！

三步实战：从零生成精准缓冲区

1. 预处理：换上“工程鞋”
   右键图层 → 导出 → 另存为... → 坐标系选投影坐标系（中国推荐CGCS2000 / 3-degree Gauss-Kruger zone XX，XX=经度÷3取整+1）。比如北京用zone 38。
2. 启动缓冲区工具
   菜单栏矢量 → 地理处理工具 → 缓冲区，或直接在处理工具箱搜索“buffer”。
3. 参数魔鬼细节
   
   • 距离：输入数值后务必带单位（如500米写“500”而非“0.005”，除非你确认当前是投影坐标系且单位为米）
   • 分段：控制曲线平滑度，默认5足够，圆形设施可调至20
   • 融合选项：多个要素要合并成一个缓冲区？勾选“融合结果”

# 如果你想用Python批量处理（比如给100个监测点生成不同半径缓冲区）
from qgis.core import QgsProject, QgsVectorLayer
layer = QgsProject.instance().mapLayersByName('监测点')[0]
params = {
    'INPUT': layer,
    'DISTANCE': 1000,  # 单位与图层坐标系一致
    'SEGMENTS': 10,
    'OUTPUT': 'memory:buffer_result'
}
result = processing.run("native:buffer", params)
QgsProject.instance().addMapLayer(result['OUTPUT'])

进阶技巧：不规则缓冲区与动态距离

现实需求往往更复杂——比如高速公路两侧缓冲区：城区段限200米，郊区放宽到500米。这时不能用固定值，而要用字段驱动缓冲：

操作时在缓冲区工具的“距离”参数处，点击右侧ɛ按钮，选择对应字段名即可。我在雄安新区规划中就用此方法，为不同等级道路生成差异化防护带，效率提升十倍。

避坑指南：那些年我们踩过的雷

• 负缓冲区消失？ 向内缓冲时若距离过大导致图形坍缩，QGIS默认不报错但输出空图层。建议先用小距离测试。
• 自相交警告 复杂多边形缓冲后可能产生“8”字形，勾选“解决几何问题”可自动修复。
• 性能卡顿 超过10万要素时，改用Processing → Toolbox → GDAL → Vector geoprocessing → Buffer vectors，底层C++引擎更快。

总结：空间分析的底层思维比工具更重要

缓冲区只是空间分析的冰山一角，但它的核心逻辑——基于空间关系的量化操作——贯穿所有高级分析。记住三个黄金法则：① 永远检查坐标系；② 距离单位必须明确；③ 复杂需求用字段驱动。现在轮到你了：你在做缓冲区时遇到过什么奇葩问题？或者有什么脑洞大开的应用场景？评论区告诉我，我会挑三个典型问题下期深度拆解！