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46_确定土地利用缓冲区 QGIS3

原文链接: https://www.qgistutorials.com/en/docs/3/landuse_buffer.html

确定土地利用缓冲区 (QGIS3)

在本教程中，您将处理一个城市的土地利用数据，并确定特定宗地周围的缓冲区。此类分析是建立噪音污染或繁忙交通周围限制廊道所必需的。

任务概述

我们将从旧金山市的宗地Shapefile开始，使用地理处理和空间分析技术来确定所有机构用途土地（institutional land use）周围限制区域的缓冲区。

您将学到的其他技能

  • 在QGIS中创建矩形缓冲区
  • 使用空间索引（Spatial Index）加速分析

获取数据

数据来自旧金山市，是以宗地多边形形式提供，其属性指明了土地利用类别。 您可以从DataSF开放数据门户（DataSF Open Data Portal）找到本教程所需的数据。

让我们看看下载包含旧金山每个宗地土地利用类别多边形Shapefile的步骤。

  1. 前往数据门户 - https://datasf.org/opendata/。在搜索栏中搜索关键词 Land use。

    ../../_images/db110.png 2. 点击第一个搜索结果以查看和导出数据。

    ../../_images/db25.png 3. 您将看到数据和属性。点击"导出"以下载 Land Use 2020 数据。

    ../../_images/db31.png 4. 在导出选项中，点击"Shapefile"以下载数据的多边形Shapefile。

    ../../_images/db41.png 5. 一个土地利用数据的压缩文件将被下载。切换到"关于"选项卡以阅读有关土地利用类别和单位的信息，这在本教程后续部分会有用。

    ../../_images/db51.png

为方便起见，您也可以直接下载下方Shapefile的副本：

land_use.shp

操作流程

  1. 打开QGIS。点击"打开数据源管理器"图标以添加图层。

    ../../_images/1107.png 2. 切换到"矢量"选项卡并导航至土地利用Shapefile。点击"添加"。

    ../../_images/2103.png 3. 注意QGIS右下角的CRS名称。它表明数据是地理坐标系 OGC:CRS84。点击它。

    ../../_images/345.png 4. "项目坐标系（CRS）"对话框将显示所选CRS为 WGS 84 (CRS 84)。此CRS的测量单位是 度。在此图层上进行的所有地理处理都将以该CRS的本机单位进行。对于此分析而言，单位"度"并不合适。

    ../../_images/424.png 5. 我们将把图层重新投影到适用于该区域的投影坐标系 - NAD83 / California zone 3 (ftUS)。这是 EPSG:2227，它使用NAD83基准面，测量单位为英尺。 前往 矢量 ‣ 数据管理工具 ‣ 重新投影图层。

    ../../_images/521.png 6. 在"重新投影图层"对话框中，选择已加载的图层作为"输入图层"。点击选择器旁边的图标来选择目标CRS。

    ../../_images/621.png 7. 在搜索栏中搜索 EPSG:2227 并选择 NAD83 / California zone 3 (ftUS) CRS。点击"返回"以继续。

    ../../_images/720.png 8. 保存重新投影的输出。展开浏览选项并选择"保存到文件"。

    ../../_images/820.png 9. 将输出Shapefile保存到您选择的文件夹中，命名为 LandUse2020.shp。勾选"运行后打开输出文件"选项，以便将重新投影后的图层添加到QGIS。

    ../../_images/920.png 10. 从QGIS中移除使用WGS 84 CRS的原始图层。选择该图层并点击"移除图层"符号。

    ../../_images/1026.png 11. 我们将使用重新投影后的图层继续流程。正如我们在数据门户下载的Shapefile"关于"部分所见，分类如下。

    • CIE = 文化、机构、教育用地
    • MED = 医疗用地
    • MIPS = 办公用地（管理、信息、专业服务）
    • MIXED = 混合用途（不含居住）
    • MIXRES = 混合用途（包含居住）
    • PDR = 工业用地（生产、分销、维修）
    • RETAIL/ENT = 零售、娱乐用地
    • RESIDENT = 居住用地
    • VISITOR = 酒店、游客服务用地
    • VACANT = 空置地
    • ROW = 通行权用地
    • OPENSPACE = 开放空间用地

在本教程中，我们只对机构用地感兴趣。因此，我们可以在属性表中查询值为 CIE 的要素。前往 处理 ‣ 工具箱。

../../_images/1129.png

  1. 在"处理工具箱"中搜索"按属性选择"工具。双击打开它。

../../_images/1227.png

  1. 在"按属性选择"对话框中，将 LandUse2020 设为"输入图层"。选择 landuse 作为"选择属性"，并输入 CIE 作为"值"。点击"运行"。

../../_images/1325.png

  1. 您将看到匹配查询的宗地将以黄色高亮显示。这些都是该城市中属于机构用地的宗地。

../../_images/1423.png

  1. 现在我们可以在选定的宗地周围创建缓冲区。回到QGIS主窗口，打开"处理工具箱"。搜索并找到"缓冲区"工具。双击打开它。

../../_images/1520.png

  1. 在"缓冲区"对话框中，选择LandUse2020作为"输入图层"。勾选"仅选定的要素"框，这样缓冲区将仅应用于选定的机构用地宗地。我们将在每个宗地周围创建一个100英尺的缓冲区。输入100英尺作为"距离"。默认缓冲区是圆形。由于我们处理的是宗地数据，矩形缓冲区更为合适，宗地的每条边都将按缓冲区距离进行偏移。选择 方形 作为"端帽样式"，斜接 作为"连接样式"。点击"缓冲结果"旁边的浏览按钮，选择"保存到文件"。

../../_images/1619.png

  1. 输入输出文件名为 buffer.shp，然后点击"确定"。点击"运行"。

../../_images/1720.png

  1. 处理完成后，一个新的图层"buffer"将被添加到QGIS。这些多边形代表了机构用地周围的限制缓冲区。

../../_images/1817.png

  1. 现在我们知道城市的哪些区域属于限制区。若能识别出落在此区域内的所有宗地，并为其添加一个表示该宗地适用限制的属性，将会很有用。让我们首先为缓冲区多边形添加一列。在"处理工具箱"中搜索"字段计算器"。双击打开。

../../_images/1914.png

  1. 在"字段计算器"对话框中，确保"buffer"被选为"输入图层"。我们不需要保存此图层，所以将"输出文件"字段留空。输入 RESTRICTED 作为结果"字段名称"。将"结果字段类型"设置为 文本。在"表达式"处键入 Yes。点击"运行"。

../../_images/2014.png

  1. 一个名为"Calculated"的新图层将被添加到QGIS。打开其属性表，验证此图层中是否存在一个名为RESTRICTED、值为Yes的新列。

../../_images/2117.png

  1. 下一步是执行空间连接，根据哪些宗地与缓冲区相交，将此属性添加到原始宗地图层。 LandUse2020 图层有超过100,000个要素。我们将为要素添加空间索引以提高性能并加速空间连接操作。 请查阅课程 空间索引 部分以了解更多信息。 现在，从"处理工具箱"中搜索并定位"创建空间索引"工具，双击打开。

../../_images/2215.png

  1. 选择 LandUse2020 作为"输入图层"，然后点击"运行"。

    ../../_images/2313.png 24. 该图层的空间索引已创建。您可以通过检查图层的属性来验证。右键点击图层，然后点击"属性"。

    ../../_images/2412.png 25. 切换到"源"选项卡，查看"几何"部分下方。它指示空间索引已存在。

    ../../_images/2511.png 26. 现在我们可以进行空间连接。在"处理工具箱"中查找"按位置连接属性"工具。双击打开它。

../../_images/2610.png

  1. 我们希望通过比较 Calculated 图层，将属性连接到 LandUse2020 图层中的要素。我们希望连接那些相交的要素的属性。勾选 相交 框。点击"要添加的字段"旁边的浏览按钮。

../../_images/2711.png

  1. 仅选择 RESTRICTED 字段，然后点击"确定"。

../../_images/2811.png

  1. 对于"连接类型"，选择 仅获取第一个匹配要素的属性。接下来，点击"已连接图层"旁边的…并选择"保存到文件"。

../../_images/2910.png

  1. 输入已连接图层名称为 LandUseWithRestrictions.shp，然后点击"确定"。点击"运行"。

../../_images/309.png

  1. 处理完成后，您将获得一个新图层 LandUseWithRestrictions。打开其属性表，检查 RESTRICTED 列。落在机构宗地100英尺范围内的宗地现在其值为 Yes，表示该宗地适用限制。其他宗地的值为 NULL，表示无限制。

    ../../_images/3113.png

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