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matlab中二維插值函式interp2的使用

下面是一段產生log-normal分佈的程式碼,以此進行說明。 

clear all;
clc;
for t=1:100
    Traffic(t) =curve(t);
end
MaxTraffic = max(Traffic);
w = 0.2;
Wmax = 2*pi*w/3000;
x=[0:10:300];
y=[0:10:300];
Nx=length(x);
Ny=length(y);
Sigma = 0.53;
t = 0;
M = 10*curve(t)/MaxTraffic;
sum = 0;
for i=1:Nx
    forj=1:Ny
       Mu = log(M)-0.5*Sigma^2;
       Rho(i,j) = RhoFromCoordination(x(i),y(j),Wmax,Sigma,Mu);
       Lognrnd(i,j) = round(exp(Sigma*Rho(i,j)+Mu));
       sum = Lognrnd(i,j)+sum;
    end
end
sum
[xi,yi]=meshgrid(0:2:300,0:2:300);
z1=interp2(x,y,Lognrnd,xi,yi,'spline');%三次樣條插值
surf(xi,yi,z1)

1)首先理解meshgrid的原理和用法。簡單地說,就是產生Oxy平面的網格座標

       在進行3-D繪圖操作時,涉及到x、y、z三組資料,而x、y這兩組資料可以看做是在Oxy平面內對座標進行取樣得到的座標對(xy)。例如,要在“3<=x<=5,6<=y<=9,z不限制區間”這個區域內繪製一個3-D圖形,如果只需要整數座標為取樣點的話。我們可能需要下面這樣一個座標構成的矩陣:

      (3,9),(4,9),(5,9);

      (3,8),(4,8),(5,8);

      (3,7),(4,7),(5,7);

      (3,6),(4,6),(5,6);

  在matlab中我們可以這樣描述這個座標矩陣

  把各個點的x座標獨立出來,得:

           3,4,5;

           3,4,5;

           3,4,5;

           3,4,5;

      再把各個點的y座標也獨立出來:

           9,9,9;

           8,8,8;

           7,7,7;

           6,6,6;

      這樣對應的x、y結合,便表示了上面的座標矩陣meshgrid就是產生這樣兩個矩陣,來簡化我們的操作。然後根據(x,y)計算獲得z,並繪製出三維圖形。

2)理解interp2

的引數含義和用法,如ZI= interp2(X,Y,Z,XI,YI,'spline')

A、返回矩陣ZIZI的元素包含對應於參量XIYI(可以是向量、或同型矩陣)的元素, 即ZI(i,j)←XI(i)YI(j)

B、使用者可以輸入行向量和列向量XIYI

C、若XIYI中有在XY範圍之外的點,則相應地返回nan(Not a Number)

D、用指定的演算法method計算二維插值:
           ’linear’  :雙線性插值演算法(預設演算法);
           ’nearest'  :最臨近插值;
           ’spline’  :三次樣條插值;
           ’cubic’   :雙三次插值。

E、如以下的運用:

      [xi,yi] = meshgrid(0:2:300,0:2:300);
      ZI = interp2(x,y,Lognrnd,xi,yi,'spline');%三次樣條插值
      surf(xi,yi,ZI)%這裡已經不再是(xy),而是(xiyi)。

(3)上述的程式碼效果

插值前:


插值後: