Skip to main content

Понятие интерполяционного анализа

Доступно с лицензией Spatial Analyst.

Доступно с лицензией 3D Analyst.

Интерполяция позволяет предсказывать значения ячеек растра на основе значений в ограниченном количестве точек данных образца. Она может использоваться при предсказании неизвестных значений для любых географических точечных данных, например, высоты, количества осадков, химической концентрации и уровня шума.

Зачем интерполировать в растр?

Предположение, которое делает интерполяцию приемлемой опцией, заключается в том, что пространственно распределенные объекты пространственно коррелированы; другими словами, объекты, расположенные близко друг к другу, как правило, имеют сходные характеристики. Например, если идет дождь на одной стороне улицы, можно предположить с высокой степенью уверенности, что дождь идет и на другой стороне улицы. Но вы были бы менее уверены, если бы дождь шел в другом конце города, и еще менее уверены в состоянии погоды в соседнем округе.

Используя приведённую выше аналогию, легко увидеть, что значения точек, близких к точкам образца, будут похожи с большей степенью вероятности, чем те, которые находятся дальше друг от друга. Это основа интерполяции. Типичным использование точечной интерполяции является создание поверхности высот из набора измерений образца. В Geostatistical Analyst также представлен обширный набор методов интерполяции.

Примеры применения интерполяции

Ниже приведено несколько типичных примеров применения инструментов интерполяции. На сопровождающих иллюстрациях будут показаны распределение и значения точек образца и созданный из них растр.

Интерполяция поверхности осадков

Входными данными здесь является набор точечных данных с известными значениями уровня осадков, как показано на рисунке слева. На рисунке справа показан растр, интерполированный из этих точек. Неизвестные значения предсказываются с помощью математической формулы, которая использует значения близлежащих известных точек.

Входные точечные данные осадков Интерполированная поверхность осадков

Интерполяция поверхности высот

Типичным использование точечной интерполяции является создание поверхности высот из набора измерений образца.

На следующем рисунке каждый символ в точечном слое представляет местоположение, где была измерена высота. С помощью интерполяции будут предсказаны значения каждой ячейки между этими входными точками.

Входные точечные данные высот Интерполированная поверхность высот

Интерполяция поверхности распределения

В приведенном ниже примере инструменты интерполяции использовались для изучения корреляции между концентрацией озона и заболеваниями легких в Калифорнии. На рисунке слева показаны местоположения станций мониторинга содержания озона. На рисунке справа показана интерполированная поверхность, дающая прогнозные значения для каждого местоположения в Калифорнии. Поверхность была получена с использованием кригинга.

Точки расположения станций мониторинга озона Интерполированная прогнозная поверхность