GIS-LAB

Географические информационные системы и дистанционное зондирование

Учебное руководство по GRASS

14. Интерполяция данных

<<< предыдущая глава | оглавление | следующая глава >>>

Одна из наиболее часто используемых операций для обработки точечных данных является операция интерполяции. Интерполяция может проводиться как на основе регулярной, так и на основе нерегуляной точечной сети. В ГИС поверхности, получаемые в процессе интерполяции, чаще всего используются для моделирования и симуляции.

Наиболее характерным примером интерполяции может служить цифровая модель рельефа, создаваемая на основе точечного слоя отметок высот.

14.1 Интерполяция данных в растровую модель

Доступны два варианта интерполяции полигональных данных:

  1. Изменение разрешения растровых данных (пересчет)

  2. Заполнения данными пустых областей (собственно интерполяция)

Для интерполяции в GRASS по первой схеме (пересчет) доступны два модуля:

  1. Метод ближайшего соседа

  2. Сплайн-интерполяция (Regularized Splines with Tension, RST)

Для интерполяции по второй схеме также доступны два модуля:

  1. Метод Обратно-взвешенных расстояний (ОВР)

  2. Сплайн-интерполяция (Regularized Splines with Tension, RST)

14.1.1 Метод ОВР

Этот тип интерполяции является локальным и основан на следующих допущениях. Чем ближепространственно точка, значение которой необходимо рассчитать, расположена по отношению к точке, значение которой известно, тем более близкое значение эта точка будет иметь по отношению к известной. В первый момент времени рассчитывается расстояние между искомой точкой и всеми окружающими ее точками. Далее рассчитывается среднее значение всех точек, окружающих искомую точку, с учетом расстояния до искомой точки (отношение как 1/d, где d – расстояние до точки). Кроме того, расстояние между точками может быть проэкспоненциированно в зависимости от особенностей моделируемой поверхности (1/d2 или 1/d3).

Для интерполяции необходимо понимать особенности интерполируемой поверхности. Параметры интерполяции в интерактивном режиме должны быть заданы пользователем. Выходным файлом интерполяции будет являться растр.

Модули GRASS для ОВР-интерполяции:
  v.surf.idw (входной файл: векторный формат)
  r.surf.idw (входной файл: растровый формат)

В GRASS 5.4 модуль s.surf.idw заменен на модуль v.surf.idw, в связи с изменением архитектуры представления точечных векторных данных в GRASS 6.0.

14.1.2 Интерполяция методом сплайнов

Метод сплайнов также может быть использован для интерполяции больших территорий. В процессе интерполяции этим методом создается разреженная поверхность, проходящая через или около точек, содержащих интерполируемые значения. Целью такого метода является максимально точное представление доступных данных, с одной стороны, и заполнение пробелов в данных, с другой. Для того, чтобы достичь приемлемого результата при такой интерполяции, необходимо точно понимать значение отдельных модулей и параметры, используемые в них. Более детально, оптимизация выбора параметров интерполяции описана в главе 7 [7].

При использовании метода интерполяции Splines-with-Tension на основе векторных данных создается растровый слой.

Модули GRASS для RST-интерполяции:
v.surf.rst
v.vol.rst (растровое моделирование объема)

Как уже было отмечено ранее, в связи с переходом на новую архитектуру представления точечных векторых данных в GRASS, модуль RST-интерполяция теперь доступен как v.surf.rst.

Другие модули GRASS для интерполяции:
r.surf.area
r.surf.contour
r.surf.fractal
r.surf.gauss
r.surf.random

14.2 Интерполяция данных с получением векторных данных

Точечные данные (например, значения измерений или наблюдений) могут быть репрезентативны для представления регионов. Такая возможность доступна с помощью алгоритма «Расчет полигонов Тиссена»

Прежде чем рассчитывать полигональный слой с помощью метода ОВР, необходимо вручную внести координату Z (высота) для каждой точки. По мере необходимости разрешение может быть увеличено с помощью g.region

v.surf.idw in=[point file] out=[output file(Thiessen)] npoints=1

В таком случае, используются различные методы триангуляции. Более детальная информация доступна в Руководстве модулем (g.manual v.surf.idw).

<<< предыдущая глава | оглавление | следующая глава >>>

Обсудить в форуме Комментариев — 3

Последнее обновление: March 23 2009

Donate

Новое на форумеRSS

Если Вы обнаружили на сайте ошибку, выберите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter