Обзор группы инструментов Интерполяция растра (Raster Interpolation)

Инструменты интерполяции поверхности создают непрерывную (или прогнозируемую) поверхность по значениям, измеренным в опорных точках.

Измерение высоты, величины или концентрации для наблюдаемых объектов и явлений в каждой точке исследуемой территории, как правило, затруднительно или очень дорого. Вместо этого, можно измерить показатели в стратегически правильно распределенных по поверхности опорных точках и спрогнозировать значения, которые могут быть присвоены всем остальным местоположениям. Входные точки могут быть расположены либо по регулярной сетке, либо случайным образом.

Непрерывное представление поверхности для набора растровых данных отражает некоторые измерения, например, высоты, концентрации или количества чего-либо (например, высоты поверхности, загрязнения или уровня шума). Инструменты интерполяции поверхности на основании измерений в опорных точках прогнозируют значения для всех местоположений в выходном наборе растровых данных, в независимости от того, выполнялось в этой точке измерение или нет.

Существует целый ряд способов получить для каждой точки прогнозируемое значение; каждый метод рассматривается как модель. Для каждой модели существует целый ряд допущений, которые вытекают из данных; некоторые модели лучше подходят для конкретных типов данных—например, одна модель может лучше, чем другая, учитывать локальные изменения. Каждая модель прогнозирует значения с использованием различных вычислений.

Инструменты интерполяции обычно делятся на детерминированные и геостатистические методы.

• Детерминированные методы интерполяции присваивают значения местоположениям, основываясь на измеренных значениях, попадающих в окрестность интерполируемой точки, и на заданных математических формулах, которые определяют сглаженность результирующей поверхности.

  Детерминированные методы включают ОВР (IDW) (обратно взвешенное расстояние), Естественная окрестность (Natural Neighbor), Тренд (Trend) и Сплайн (Spline).

• Геостатистические методы основываются на статистических моделях, включающих анализ автокорреляции (статистических отношений между измеренными точками). В результате этого геостатистические методы не только имеют возможность создавать поверхность прогнозируемых значений, а также предоставляют некоторые измерения достоверности или точности прогнозируемых значений.

  Кригинг (Kriging) - это геостатистический метод интерполяции.

Остальные инструменты интерполяции, Topo to Raster и Topo to Raster by File, используют метод интерполяции, разработанный для создания непрерывных поверхностей по горизонталям; эти методы имеют свойства, необходимые для построения поверхностей, по которым может выполняться гидрологический анализ.

Обратитесь к следующим ссылкам, чтобы узнать больше об анализе с использованием интерполяции:

Более подробно об основных принципах анализа интерполяцииБолее подробно о различных методах интерполяции

В следующей таблице содержится список доступных инструментов интерполяции и дано краткое описание каждого.

Инструмент	Описание
ОВР (IDW)	Интерполирует поверхность растра на основании значений в точках с использованием метода обратно взвешенных расстояний (ОВР).
Кригинг (Kriging)	Интерполирует поверхность растра по точкам с использованием метода кригинга.
Естественная окрестность (Natural Neighbor)	Интерполируется поверхность растра на основании значений точек с использованием метода естественной окрестности.
Сплайн (Spline)	Интерполирует поверхность растра на основании значений точек с использованием двухмерного метода сплайна с минимизацией кривизны. Результирующая сглаженная поверхность проходит непосредственно через входные точки.
Сплайн с барьерами (Spline with Barriers)	Интерполирует поверхность растра, используя барьеры, на основании набора точек с применением метода сплайна с минимизацией кривизны. Барьеры вводятся как полигональные или полилинейные объекты.
Топо в растр (Topo to Raster)	Интерполирует гидрологически корректную растровую поверхность по точечным, линейным и полигональным данным.
Топо в растр по параметрам (Topo to Raster by File)	Интерполирует гидрологически корректную растровую поверхность по точечным, линейным и полигональным данным, используя параметры, заданные в файле.
Тренд (Trend)	Интерполирует поверхность растра на основании значений в точках с использованием метода тренда.

Инструменты группы Интерполяция растра