幾種GIS空間插值方法ArcGIS中幾種空間內插方法的比較

2021-03-07 00:24:52 字數 4873 閱讀 5790

1樓:南瓜蘋果

1、idw

idw是一種常用而簡便的空間插值方法,它以插值點與樣本點間的距離為權重進行加權平均,離插值點越近的樣本點賦予的權重越大。 設平面上分佈一系列離散點,已知其座標和值為xi,yi, zi (i =1,2,…,n)通過距離加權值求z點值。

idw通過對鄰近區域的每個取樣點值平均運算獲得內插單元。這一方法要求離散點均勻分佈,並且密度程度足以滿足在分析中反映區域性表面變化。

2、克里金插值

克里金法(kriging)是依據協方差函式對隨機過程/隨機場進行空間建模和**(插值)的迴歸演算法。

在特定的隨機過程,例如固有平穩過程中,克里金法能夠給出最優線性無偏估計(best linear unbiased prediction, blup),因此在地統計學中也被稱為空間最優無偏估計器(spatial blup)。

對克里金法的研究可以追溯至二十世紀60年代,其演算法原型被稱為普通克里金(ordinary kriging, ok),常見的改進演算法包括泛克里金(universal kriging, uk)、協同克里金(co-kriging, ck)和析取克里金(disjunctive kriging, dk);克里金法能夠與其它模型組成混合演算法。

3、natural neighbour法

原理是構建voronoi多邊形,也就是泰森多邊形。首先將所有的空間點構建成voronoi多邊形,然後將待求點也構建一個voronoi多邊形,這樣就與圓多邊形有很多相交的地方,根據每一塊的面積按比例設定權重,這樣就能夠求得待求點的值了。個人感覺這種空間插值方法沒有實際的意義來支援。

4、樣條函式插值spline

在數學學科數值分析中,樣條是一種特殊的函式,由多項式分段定義。樣條的英語單詞spline**於可變形的樣條工具,那是一種在造船和工程製圖時用來畫出光滑形狀的工具。在中國大陸,早期曾經被稱做「齒函式」。

後來因為工程學術語中「放樣」一詞而得名。

在插值問題中,樣條插值通常比多項式插值好用。用低階的樣條插值能產生和高階的多項式插值類似的效果,並且可以避免被稱為龍格現象的數值不穩定的出現。並且低階的樣條插值還具有「保凸」的重要性質。

5、topo to raster

這種方法是用於各種向量資料的,特別是可以處理等高線資料。

6、trend

根據已知x序列的值和y序列的值,構造線性迴歸直線方程,然後根據構造好的直線方程,計算x值序列對應的y值序列。trend函式和forecast函式計算的結果一樣,但是計算過程完全不同。

2樓:蘇蘇猜恢

1.idw。基本思想是目標離觀察點越近則權重越大,受該觀察點的影響越大。

好處是觀察點本身是絕對準確的,而且可以限制插值點的個數。通過power可以確定最近原則對於結果影響的程度。search

radius可以控制插值點的個數。

2.克里金插值。克里金插值與idw插值的區別在於權重的選擇,idw僅僅將距離的倒數作為權重,而克里金考慮到了空間相關性的問題。

它首先將每兩個點進行配對,這樣就能產生一個自變數為兩點之間距離的函式。對於這種方法,原始的輸入點可能會發生變化。在資料點多時,結果更加可靠。

時, 其內插的結果可信度較高。

通過某種函式來模擬他們之間的關係,這樣就能夠得到空間分佈的關係了。

接著再用這種空間分佈的關係來模擬出所得的資料。

ordinary是指一般的情況,而universal是指已知某種分佈模式比如風暴的模擬等等

3.natural neighbour法

原理是構建voronoi多邊形,也就是泰森多邊形。首先將所有的空間點構建成voronoi多邊形,然後將待求點也構建一個voronoi多邊形,這樣就與圓多邊形有很多相交的地方,根據每一塊的面積按比例設定權重,這樣就能夠求得待求點的值了。個人感覺這種空間插值方法沒有實際的意義來支援。

4.樣條函式插值spline

這種方法使用樣條函式來對空間點進行插值,它有兩個基本條件:1.表面必須完全通過樣本點2.表面的二階曲率是最小的。一下是一篇**裡spline與idw之間的比較:

從本文實驗資料可以看出,idw 插值主要受冪指

數和各取樣點屬性值變化情況的影響,冪指數越高,其

區域性影響的程度越高,在idw搜尋半徑內,若各個採

樣點屬性值變化較小時,內插結果受冪指數的影響較

小;spline 插值主要受插值型別(regularized 或tension)

和weight 值的影響,一般regularize 插值結果比tension

插值結果光滑,在regularized spline 插值中,weight 值

越高生成的表面越光滑,tension spline 插值則相反;

總體來看,idw和spline 插值受取樣點範圍、採

樣點密度、取樣點屬性取值變化以及各自的引數影響,

當取樣點足夠密時,使用idw插值可以取得良好效果,

spline插值則適合那些空間連續變化且光滑的表面的生成。

5.topo to raster

這種方法是用於各種向量資料的,特別是可以處理等高線資料

6.trend

這種方法是用多項式擬合,雖然它不一定在區域性很符合輸入點,但是在總體上是非常符合的。由polynominal

order來確定多項式的級數,1表示平面,最高是12,這是最複雜的情況。

arcgis中幾種空間內插方法的比較

3樓:匿名使用者

自己用同一資料可以嘗試做一下不同的插值方法得出的截圖資料,對比一下就可以就可以大概知道各個插值方法的效果和異同了。

我想請教一下幾個gis空間插值的的問題,分只有這麼多了。。請詳細解答一下,謝謝。。

4樓:

首先,cad中的bai離散點,到arcgis中開啟du,是沒有高程屬性的,這個屬於數zhi據準備,與本問無dao關;

其次,插值方法回無怪呼你說的這

答幾種方法,實現方式可以從3d分析,空間分析,以及地理統計模組實現,如果要生成等高線建議前兩者,如果後續需要分割槽間統計,建議用地統計;

另外,泰森多邊形只是臨近兩點連線中垂線所構成的區域多邊形,這個直觀,但與插值似乎沒有關係!

下圖是克里金插值後,配合等值線進行區域渲染的效果,有疑問可追問

5樓:匿名使用者

由點生成grid是完全可以的,插值方式像你說的克里金插值,反距離加權都可以的。

插值方法很多,關鍵看你的需要,根據需要選擇就可以。

有了dem提取等高線就很簡單了,

6樓:匿名使用者

1.想用的離散點生成等值線,

必須保證離散點具有特定的屬性值。例如:你想生版成高程等值線,那權麼每一個離散點都需要具有高程值。

2.你的問題我看了一下,有點亂,理論和應用沒有明確的區分。你的需求估計是有離散的cad點(僅僅有地理座標),想生成目標屬性(例如高程、溫度等,並且你手頭有各個點的屬性值)的等值線圖。

如果是這樣的話,問題就很簡單。

3.按照2中的分析,需要完成一下步驟:

1)把cad點的座標提取出來,做成excel,並在其屬性表中新增新欄位(例如:高程值),然後按照離散點的目標屬性值(如高程)對每個點分別賦值,儲存。

2)將離散點excel檔案匯入到suffer(點生成等值線的很好用的軟體,其中利用的就是空間插值)中,選中x、y座標和z座標(目標屬性),關閉等值線中的數字標示,將等值線輸出,選中shp格式。

3)將shp等值線匯入到arcgis,屬性表中新增目標屬性欄位,按照suffer中等值線的屬性值,分別給每條線賦值。等值線圖的地理空間資料製作完成。如果需要空間分析,需要線轉面,向量圖轉換為柵格圖,就可按權重就行空間分析了。

怎麼用arcgis9.3中怎麼判斷哪種空間插值法更好

7樓:

大多軟體都是新版本比舊版本要好,arcgis也是如此,如果說有什麼理由使用arcgis9.3的話,那就是為了更好的與其他使用低版本arcgis使用者的互動而已。

在10.0中有許多新的功能都很好,比如data driven pages,比如arcpy的出現,比如新的資料編輯的方式,比如catolog window。

不要認為這些功能是華而不實的,在我的實踐中都因為其中的一些功能收益了,比如可以arcpy來自動化批量將mxd檔案匯出成jpg,而不用使用vba來做。當然如果你習慣於使用vba還是使用舊版本吧,vba在未來版本中將被棄用。

總之,推薦使用新版本。

在arcgis中如何對空間插值結果進行交叉驗證?如何得到各種插值方法插值結果的精度和誤差?

8樓:淋漓盡致的

插值之前預留部bai分採du樣點,備精度檢查時使用zhi。

把原始dao的取樣點分成兩個部分,如果內原來是一個文容件就分成兩個。

其中一個只包含預留點。另一個只包含試驗點。

插值後,得到備用點的插值結果。

arctoolbox---spatail anaylst ---extraction---extract by points

得到的插值結果與原來採用的結果進行比較。

arcgis產品線為使用者提供一個可伸縮的,全面的gis平臺。arcobjects包含了許多的可程式設計元件,從細粒度的物件(例如單個的幾何物件)到粗粒度的物件(例如與現有arcmap文件互動的地圖物件)涉及面極廣,這些物件為開發者整合了全面的gis功能。

9樓:匿名使用者

插值之前預留bai部分取樣點,du備精度檢查時使zhi用。

把原始dao的取樣點分成兩個部分,如內果原來是一個檔案就分容成兩個。

其中一個只包含預留點。另一個只包含試驗點。

插值後,得到備用點的插值結果。arctoolbox---spatail anaylst ---extraction---extract by points

得到的插值結果與原來採用的結果進行比較,得到這誤差那誤差就很簡單了吧?

我想請教一下幾個GIS空間插值的的問題,分只有這麼多了。。請

首先,cad中的bai離散點,到arcgis中開啟du,是沒有高程屬性的,這個屬於數zhi據準備,與本問無dao關 其次,插值方法回無怪呼你說的這 答幾種方法,實現方式可以從3d分析,空間分析,以及地理統計模組實現,如果要生成等高線建議前兩者,如果後續需要分割槽間統計,建議用地統計 另外,泰森多邊形...

空間插值的資料是用原始資料嗎,空間資料的插值方式分為 和 ?

最佳答案 1.idw。基本思想是目標離觀察點越近則權重越大,受該觀察點的影響越大。好處是觀察點本身是絕對準確的,而且可以限制插值點的個數。通過power可以確定最近原則對於結果影響的程度。search radius可以控制插值點的個數。2.克里金插值。克里金插值與idw插值的區別在於權重的選擇,id...

請教一下,為什麼要進行空間插值呢,麻煩通俗的解釋一下,搞不懂

空間差值就是你有一些已知點的資料,你利用這些資料進行數學計算等,得到周圍區域的未知資料。一種是,你的前後左右考了5,6,7,8分 但是不知道你的分數 這是 可以採用某種方法插值 得到你的 能否通俗的解釋一下 解釋先行於錯誤 不要把書上的概念貼上過來,我就是因為看不懂所以想要個通俗的解 發生錯誤,先進...