空间插值IDW
空间插值方法的分类
整体拟合法
局部拟合法
确定性 随机性 确定性
随机性
趋势面 回归(非 (非精确) 精确)
泰森(精确)、 克里金 密度估算(非 (精确) 精确)、反距 离权重(精 确)、薄板样 条(精确)
空间插值主要方法
空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续 的数据曲面,它包括 内插和外推两种算法。前者是 通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数 据,后者则是通过已知区域的数据,求未知区域的 数据。
将IDW窗体计算结果返回到主窗体的 MapControl并加载显示
IDW 实现
IDW子窗体中实现代码如下:
定义全局变量:
public IMap pMap;
public int layerIndex;
private double cellsize = 0.013;
private string filepath;
IDW 实现
反距离插值IDW的单击事件下实现如下代码:
IDW pIDW = new IDW(); pIDW.pMap = axMapControl1.Map; //pKriging.ShowDialog(); pIDW.Visible = false;
弹出IDW窗体,并将主窗体中的地图 传给IDW窗体
DialogResult result = pIDW.ShowDialog(); if (result == DialogResult.Cancel)
return; //ColorRampRaster(pKriging.pRasterLayer, 9); axMapControl1.AddLayer(pIDW.pRasterLayer); axMapControl1.ActiveView.Refresh(); axTOCControl1.ActiveView.ContentsChanged(); axTOCControl1.Update(); axTOCControl1.ActiveView.Refresh();
空间插值接口
IInterpolationOp Interface
空间插值接口(IDW)
IInterpolationOp.IDW Method
IDW 实现
主窗体的目录中添加空间插值目录 两个子目录:命名为反距离插值IDW, 克里金差值Kriging
IDW 实现
新建WinForm,命名为:IDW 两个下拉菜单控件,两个textbox 一个ImageButton,选择图标为文件夹打 开,如没有图标,将其text属性设为“浏 览”二字也可 两个Button:ok和close
空间插值
空间插值是用已知点的数值来估 算其它点的数值的过程
例如:在一个没有数据记录的地点,其降水 量可通过对附近气象站已知降水量记录的 插值来估算出来。
为什么插值为栅格?
在GIS应用中主要用于估算出栅 格中每个象元的值。因此空间 插值是将点数据转换成面数据 的一种方法,目的是使点数据 也能用于空间分析和建模。
控制反距离加权的参数—搜索半径
1) 搜索半径-固定
对固定型半径,搜索距离一定,所有在该半径内的样点 参与计算。 可预先设定一个阈值,当给定半径内搜索到的点小于该 值时可扩大搜索半径,直到达到该阈值为止。
2) 搜索半径类型-可变
设定参与计算的样点数是固定的,则搜索的半径是可变 的。这样对每个插值点的搜索半径可能都不同,因为要 达到规定的点数所需要搜索的区域是不一样的。
距离反比法(Inverse Distance)
? 距离反比插值方法最早由 Shepard 提出(Richard Franke,1982)提出的,并逐步得到发展。每个采样对插值 结果的影响随距离增加而减弱,因此距目标点近的样点赋 予的权重较大。
ARCGIS ——IDW
控制反距离加权的参数—权重
权重过高,较近点的影响较大,拟合表面更细致(不光 滑); 权重过低,较远点的影响增加,拟合表面更光滑。缺省值 常为 2 。
Power = 4, search = 600
距离反比插值评价
优点——简便易行;可为变量 值变化很大的数据集提 供一个合理的插值结果;不会出现无意义的插值结果 而无法解释。 不足——对权重函数的选择十分敏感;易受数据点集 群的影响,结果常出现一种孤立点数据明显高于周围 数据点的“鸭蛋”分布模式; 全局最大和最小变量值都散布于数据之中。 距离反比很少有预测的特点,内插得到的插值点数据 在样点数据取值范围内。
空间插值的理论假设是:空间位置上越靠近的点,越可能 具有相似的特征值,而距离越远的点,其特征值相似的可能 性越小。空间插值方法正是依据该假设设计的,分为整体插 值方法和部分插值方法两类。
? 整体插值:用研究区域所有采样点的数据进行全区域 特征拟合,如边界内插法、趋势面分析等。 ? 部分插值:仅仅用邻近的数据点来估计未知点的值, 如最邻近点法(泰森多边形方法)、移动平均插值方法 (距离倒数插值法)、样条函数插值方法、空间自协方差 最佳插值方法(克里金插值)等。
private ITable pTable;
private IFeatureLayer pLayer;
IFeatureClass m_pFeatureClass;
int m_nFieldIndex;
public IRasterLayer pRasterLayer = new RasterLayerClass();
主要的内插方法有:
反距离加权(Inverse Distance Weighted) 全局多项式(Global Polynomial Interpolation) 全局多项式(Local Polynomial Interpolation) 径向基函数(Radial Basis Funtions) 克里格内插( Kriging )
控制反距离加权的参数—障碍设置
可利用一线状和面状数据集来限制样点的搜索。线 状数据集可作为平坦地表的悬崖或脊状障碍物:只 有位于同侧的样点才符合要求。
权重系数和搜索半径的影响图示
Power = 2, search = 150
Power = 2, search = 230
Power = 2, search = 600