1. Zonal Statistic Tool в ArcMap
Пока видится самым простым (относительно других) в осуществлении, поскольку по нему есть описание в хелпе, а также, что очень важно, есть пошаговые примеры решения подобных задач на которые можно ориентироваться
2. Thiessen polygons (полигны Тиссена или Воронова)
В данном к ним здесь пояснении - это видится подходящим к задаче (и даже очень интересным в своих возможностях), но найти по ним ясную детально-практическую информацию, которую можно было бы использовать для того, чтобы мне попробовать это использовать, пока не получается

3. Это метод фильтров в ENVI (решает задачу обработки растра и выявлению новых осредненных параметров каждого пикселя по задаваемым критериям усреднения)
4. И это линия методов, коротко освещенная здесь gamn.
Пока понимается самым сложным в разработке, поскольку уходит из сферы обычной пользовательской работы в ГИС среде. Однако, возможно, имеет большой идейный потенциал, который можно будет задействовать (пройдя предварительно изучение требуемого большого массива информации и работы с соотв. программами)
Каждый из изложенных вариантов представляет собой различные "поля" в техническом и идейном плане. Разработка каждого, даже просто изучение, может много дать.. полезного в целях проекта (сложного в своих целях и задачах ... на самом деле)
Возможно, еще что-то есть, в смысле идей..?
Или дополнение (литературно- практическое) по этим методам..
