ArcGIS空間插值方法反距離權重法(IDW)的工作原理
阿新 • • 發佈:2019-02-05
反距離權重 (IDW) 插值使用一組取樣點的線性權重組合來確定像元值。權重是一種反距離函式。進行插值處理的表面應當是具有區域性因變數的表面。
此方法假定所對映的變數因受到與其取樣位置間的距離的影響而減小。例如,為分析零售網點而對購電消費者的表面進行插值處理時,在較遠位置購電影響較小,這是因為人們更傾向於在家附近購物。
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使用冪引數控制影響
反距離權重法主要依賴於反距離的冪值。冪引數可基於距輸出點的距離來控制已知點對內插值的影響。冪引數是一個正實數,預設值為 2。
通過定義更高的冪值,可進一步強調最近點。因此,鄰近資料將受到最大影響,表面會變得更加詳細(更不平滑)。隨著冪數的增大,內插值將逐漸接近最近取樣點的值。指定較小的冪值將對距離較遠的周圍點產生更大影響,從而導致更加平滑的表面。
由於反距離權重公式與任何實際物理過程都不關聯,因此無法確定特定冪值是否過大。作為常規準則,認為值為 30 的冪是超大冪,因此不建議使用。此外還需牢記一點,如果距離或冪值較大,則可能生成錯誤結果。
可將所產生的最小平均絕對誤差最低的冪值視為最佳冪值。ArcGIS Geostatistical Analyst 擴充套件模組提供了一種研究此問題的方法。
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限制用於插值的點
也可通過限制計算每個輸出像元值時所使用的輸入點,控制內插表面的特性。限制經考慮的輸入點數可加快處理速度。此外,由於距正在進行預測的像元位置較遠的輸入點的空間相關性可能較差或不存在,因此有理由將其從計算中去除。
可直接指定要使用的點數,也可指定會將點包括到插值內的固定半徑。
固定搜尋半徑
固定搜尋半徑需要鄰域距離和最少點數。距離用於表示圓形鄰域的半徑(以地圖單位為單位)。因為半徑距離是常量,所以對於每個內插像元而言,用於查詢輸入點的 圓半徑完全相同。最少點數用於表示將在鄰域內使用的最少測量點數。計算各內插像元時會使用位於半徑內的所有測量點。當鄰域中的測量點數小於所指定的最少值時, 搜尋半徑將不斷增大,直到可以囊括最少點數時為止。由於將針對研究區域內的每個內插像元(像元中心)應用所指定的固定搜尋半徑,因此如果測量點分佈不均勻(它 們很少均勻分佈),則很可能會在不同的鄰域中使用不同數量的測量點,從而產生不同的預測結果。- 使用障礙