ОВР (IDW) (3D Analyst)
Резюме
Интерполирует поверхность растра на основании значений в точках с использованием метода обратно взвешенных расстояний (ОВР).
Использование
-
Выходное значение для ячейки, вычисляемое с использованием метода ОВР, ограничено диапазоном применяемых для интерполяции значений. Поскольку метод ОВР находит среднее значение, основываясь на взвешенном расстоянии до опорных точек, среднее не может превышать самое высокое входное значение и не может быть меньше самого низкого значения. Следовательно, этот метод не может создавать хребты или долины, если эти орографические элементы не были определены с помощью опорных точек (Watson and Philip, 1985).
-
Лучшие результаты при использовании метода ОВР могут быть получены в том случае, если сеть опорных точек достаточно плотная для того, чтобы отразить локальную вариацию, которую вы хотите смоделировать. Если сеть входных опорных точек редкая или нерегулярная, результат может недостаточно адекватно представлять требуемую поверхность (Watson and Philip, 1985).
-
Влияние входной точки на интерполируемое значение изотропно. Поскольку влияние входной точки на интерполируемое значение зависит от расстояния, метод ОВР "не сохраняет хребты" (Philip and Watson, 1982).
-
Некоторые входные данные могут иметь несколько точек с одинаковыми x,y координатами. Если значения точек в одних и тех же местоположениях совпадают, такие точки считаются идентичными и предполагается, что они не влияют на выходные данные. Если значения различаются, такие точки рассматриваются как совпадающие.
Различные инструменты интерполяции могут использовать это условие для данных по-разному. Например, в некоторых случаях для вычисления используется первая совпадающая точка, которую вы встретили; в других случаях используется последняя точка. Такая ситуация может приводить к тому, что в некоторых точках выходного растра значения будут отличаться от ожидаемых. Решением этой проблемы может стать предварительная подготовка данных, при которой совпадающие точки будут удалены. Инструмент Собрать события (Collect Events) в наборе инструментов Пространственная статистика (Spatial Statistics) полезен для идентификации совпадающих точек в ваших данных.
-
Опция, задающая применение барьеров, используется для определения местоположения линейных объектов, о которых известно, что они нарушают непрерывность поверхности. Эти объекты не имеют z-значений. Типичными примерами барьеров являются скалы, разломы и дамбы. Барьеры ограничивают выбранный набор входных опорных точек, используемых для интерполяции выходных z-значений, точками, расположенными по ту же сторону от барьера, что и текущая обрабатываемая ячейка. Разделение барьером определяется анализом линии взгляда между каждой парой точек. Это означает, что для исключения из зоны влияния каждой точки соседней точки для пары точек не нужно проводить топологическое разделение. Входные опорные точки, которые лежат непосредственно на линии барьера, будут включены в поднаборы точек, расположенные по обе стороны от барьера.
-
Пространственные объекты барьеров вводятся в виде линейных объектов. ОВР использует только координаты x,y линейных объектов, поэтому вводить z-значения по левую и правую сторону от барьера необязательно. Любые введенные z-значения будут проигнорированы.
-
Использование барьеров значительно увеличивает время, затрачиваемое на обработку.
-
Инструмент имеет ограничения, так как не может обработать более 45 миллионов входных точек. Если ваш входной класс пространственных объектов содержит более 45 миллионов точек, инструмент может не выдать результат. Вы можете обойти это ограничение путем интерполяции области изучения частями, с сохранением области перекрытия по ребрам фрагментов, а затем создании мозаики из результатов для получения единого большого набора растровых данных. Также можно использовать набор данных Terrain для хранения и отображения точек и поверхностей, состоящих из миллиардов точек измерения.
Если у вас есть расширение Geostatistical Analyst, вы можете обрабатывать большие наборы данных.
-
Входные векторные данные должны содержать, по крайней мере, одно корректное поле таблицы атрибутов.
Синтаксис
| Параметр | Объяснение | Тип данных |
in_point_features |
Входные точечные объекты, содержащие z-значения, с помощью которых будет построен растр поверхности. | Feature Layer |
z_field |
Поле, в котором хранится значение высоты или величины для каждой точки. Это может быть числовое поле или поле формы Shape, если входные точечные объекты содержат z-значения. | Field |
out_raster |
Выходной растр интерполированной поверхности. | Raster Layer |
cell_size (дополнительно) |
Размер ячейки, который будет использован при создании выходного растра. Будет использоваться значение в параметрах среды, если оно было явно задано; в противном случае, будет использован меньший из размеров ширины или высоты экстента входной пространственной привязки, деленный на 250. | Analysis Cell Size |
power (дополнительно) |
Экспонента, используемая для возведения расстояния в степень. Контролирует значимость точек, находящихся в окрестности интерполируемого значения. Более высокое значение степени приводит к меньшему влиянию удаленных точек. Это может быть любое действительное число больше 0, но наиболее корректные результаты будут получены с использованием значений в диапазоне от 0.5 до 3. Значение по умолчанию равно 2. | Double |
search_radius (дополнительно) | Определяет, какая из входных точек будет использована для интерполяции значения каждой ячейки в выходной растр. Имеются два способа для определения поиска окрестности: Переменный (Variable) и Фиксированный (Fixed). Переменный (Variable) поиск использует переменный радиус поиска для нахождения определенного количества входных опорных точек для интерполяции. Фиксированный (Fixed) поиск использует заданное фиксированное расстояние, в пределах которого все входные точки будут использоваться для интерполяции. Переменный (Variable) является значением по умолчанию. Синтаксис для данных параметров:
| Radius |
in_barrier_polyline_features (дополнительно) |
Линейные объекты, которые будут использоваться в качестве разрыва или границы при поиске входных опорных точек. | Feature Layer |
Пример кода
В этом примере вводится точечный шейп-файл и интерполируется выходная поверхность в качестве растра TIFF.
import arcpy
from arcpy import env
env.workspace = "C:/data"
arcpy.Idw_3d("ozone_pts.shp", "ozone", "C:/output/idwout.tif", 2000, 2, 10)
В этом примере вводится точечный шейп-файл и интерполируется выходная поверхность в качестве растра Grid.
# Name: IDW_3d_Ex_02.py
# Description: Interpolate a series of point features onto a
# rectangular raster using Inverse Distance Weighting (IDW).
# Requirements: 3D Analyst Extension
# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
# Set environment settings
env.workspace = "C:/data"
# Set local variables
inPointFeatures = "ca_ozone_pts.shp"
zField = "ozone"
outRaster = "C:/output/idwout01"
cellSize = 2000.0
power = 2
searchRadius = 150000
# Check out the ArcGIS 3D Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("3D")
# Execute IDW
arcpy.Idw_3d(inPointFeatures, zField, outRaster, cellSize,
power, searchRadius)