空間插值算法匯總

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1、空間插值算法:?1、距離倒數(shù)乘方法(InverseDistancetoaPower)距離倒數(shù)乘方格網(wǎng)化方法是一個加權(quán)平均插值法,可以進行確切的或者圓滑的方式插值。方次參數(shù)控制著權(quán)系數(shù)如何隨著離開一個格網(wǎng)結(jié)點距離的增加而下降。對于一個較大的方次,較近的數(shù)據(jù)點被給定一個較高的權(quán)重份額,對于一個較小的方次,權(quán)重比較均勻地分配給各數(shù)據(jù)點。計算一個格網(wǎng)結(jié)點時給予一個特定數(shù)據(jù)點的權(quán)值與指定方次的從結(jié)點到觀測點的該結(jié)點被賦予距離倒數(shù)成比例。當計算一個格網(wǎng)結(jié)點時,配給的權(quán)重是一個分數(shù),所有權(quán)重的總和等于1.0。當一個觀測點與一個格網(wǎng)結(jié)點重合時,

2、該觀測點被給予一個實際為1.0的權(quán)重,所有其它觀測點被給予一個幾乎為0.0的權(quán)重。換言之,該結(jié)點被賦給與觀測點一致的值。這就是一個準確插值。距離倒數(shù)法的特征之一是要在格網(wǎng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生圍繞觀測點位置的"牛眼"。用距離倒數(shù)格網(wǎng)化時可以指定一個圓滑參數(shù)。大于零的圓滑參數(shù)保證,對于一個特定的結(jié)點,沒有哪個觀測點被賦予全部的權(quán)值,即使觀測點與該結(jié)點重合也是如此。圓滑參數(shù)通過修勻已被插值的格網(wǎng)來降低"牛眼"影響。?2、克里金法(Kriging)克里金法是一種在許多領(lǐng)域都很有用的地質(zhì)統(tǒng)計格網(wǎng)化方法??死锝鸱ㄔ噲D那樣表示隱含在你的數(shù)據(jù)中的趨勢,例

3、如,高點會是沿一個脊連接,而不是被牛眼形等值線所孤立??死锝鸱ㄖ邪藥讉€因子:變化圖模型,漂移類型和礦塊效應(yīng)。?3、最小曲率法(MinimumCurvature)最小曲率法廣泛用于地球科學(xué)。用最小曲率法生成的插值面類似于一個通過各個數(shù)據(jù)值的,具有最小彎曲量的長條形薄彈性片。最小曲率法,試圖在盡可能嚴格地尊重數(shù)據(jù)的同時,生成盡可能圓滑的曲面。使用最小曲率法時要涉及到兩個參數(shù):最大殘差參數(shù)和最大循環(huán)次數(shù)參數(shù)來控制最小曲率的收斂標準。?4、多元回歸法(PolynomialRegression)多元回歸被用來確定你的數(shù)據(jù)的大規(guī)模的趨勢

4、和圖案。你可以用幾個選項來確定你需要的趨勢面類型。多元回歸實際上不是插值器,因為它并不試圖預(yù)測未知的Z值。它實際上是一個趨勢面分析作圖程序。使用多元回歸法時要涉及到曲面定義和指定XY的最高方次設(shè)置,曲面定義是選擇采用的數(shù)據(jù)的多項式類型,這些類型分別是簡單平面、雙線性鞍、二次曲面、三次曲面和用戶定義的多項式。參數(shù)設(shè)置是指定多項式方程中X和Y組元的最高方次。?5、徑向基本函數(shù)法(RadialBasisFunction)徑向基本函數(shù)法是多個數(shù)據(jù)插值方法的組合。根據(jù)適應(yīng)你的數(shù)據(jù)和生成一個圓滑曲面的能力,其中的復(fù)二次函數(shù)被許多人認為是最好

5、的方法。所有徑向基本函數(shù)法都是準確的插值器,它們都要為尊重你的數(shù)據(jù)而努力。為了試圖生成一個更圓滑的曲面,對所有這些方法你都可以引入一個圓滑系數(shù)。你可以指定的函數(shù)類似于克里金中的變化圖。當對一個格網(wǎng)結(jié)點插值時,這些個函數(shù)給數(shù)據(jù)點規(guī)定了一套最佳權(quán)重。?6、謝別德法(Shepard'sMethod)謝別德法使用距離倒數(shù)加權(quán)的最小二乘方的方法。因此,它與距離倒數(shù)乘方插值器相似,但它利用了局部最小二乘方來消除或減少所生成等值線的"牛眼"外觀。謝別德法可以是一個準確或圓滑插值器。在用謝別德法作為格網(wǎng)化方法時要涉及到圓滑參數(shù)的設(shè)置。圓滑參數(shù)是

6、使謝別德法能夠象一個圓滑插值器那樣工作。當你增加圓滑參數(shù)的值時,圓滑的效果越好。?7、三角網(wǎng)/線形插值法(TriangulationwithLinearInterpolation)三角網(wǎng)插值器是一種嚴密的插值器,它的工作路線與手工繪制等值線相近。這種方法是通過在數(shù)據(jù)點之間連線以建立起若干個三角形來工作的。原始數(shù)據(jù)點的連結(jié)方法是這樣:所有三角形的邊都不能與另外的三角形相交。其結(jié)果構(gòu)成了一張覆蓋格網(wǎng)范圍的,由三角形拼接起來的網(wǎng)。每一個三角形定義了一個覆蓋該三角形內(nèi)格網(wǎng)結(jié)點的面。三角形的傾斜和標高由定義這個三角形的三個原始數(shù)據(jù)點確定。

7、給定三角形內(nèi)的全部結(jié)點都要受到該三角形的表面的限制。因為原始數(shù)據(jù)點被用來定義各個三角形,所以你的數(shù)據(jù)是很受到尊重的。?8.自然鄰點插值法(NaturalNeighbor)自然鄰點插值法(NaturalNeighbor)是Surfer7.0才有的網(wǎng)格化新方法。自然鄰點插值法廣泛應(yīng)用于一些研究領(lǐng)域中。其基本原理是對于一組泰森(Thiessen)多邊形,當在數(shù)據(jù)集中加入一個新的數(shù)據(jù)點(目標)時,就會修改這些泰森多邊形,而使用鄰點的權(quán)重平均值將決定待插點的權(quán)重,待插點的權(quán)重和目標泰森多邊形成比例[9]。實際上,在這些多邊形中,有一些多邊

8、形的尺寸將縮小,并且沒有一個多邊形的大小會增加。同時,自然鄰點插值法在數(shù)據(jù)點凸起的位置并不外推等值線(如泰森多邊形的輪廓線)。?9.最近鄰點插值法最近鄰點插值法(NearestNeighbor)又稱泰森多邊形方法,泰森多邊形(Thiesen,又叫Dirichle

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