IDW (3D Analyst)

Disponible con una licencia de Spatial Analyst.

Disponible con una licencia de 3D Analyst.

Resumen

Interpola una superficie de ráster a partir de puntos utilizando una técnica de distancia inversa ponderada (IDW).

Más información sobre cómo funciona IDW

Uso

  • El valor de salida para una celda que utiliza la distancia inversa ponderada (IDW) se limita al rango de valores utilizados para la interpolación. Dado que la IDW es un promedio de distancia ponderada, el promedio no puede ser mayor que la entrada máxima o inferior que la entrada mínima. Por lo tanto, no puede crear crestas o valles si estos extremos aún no se han muestreado (Watson y Philip 1985).

  • Los mejores resultados de la IDW se obtienen cuando la muestra es lo suficientemente densa respecto de la variación local que intenta simular. Si la muestra de los puntos de entrada es dispersa o despareja, los resultados pueden no representar en forma suficiente la superficie deseada (Watson y Philip 1985).

  • La influencia de un punto de entrada sobre un valor interpolado es isotrópica. Dado que la influencia de un punto de entrada sobre un valor interpolado se relaciona con la distancia, la IDW no preserva la cresta (Philip y Watson 1982).

  • El Tamaño de celda de salida se puede definir mediante un valor numérico u obtenerse desde un dataset ráster existente. Si el tamaño de celda no se ha especificado explícitamente como el valor del parámetro, se deriva del entorno Tamaño de celda si se ha especificado. Si no se ha especificado el tamaño de celda del parámetro o el tamaño de celda del entorno, pero se ha configurado el entorno Ráster de alineación, se usa el tamaño de celda del ráster de alineación. Si no se especifica nada, el tamaño de celda se calcula a partir de la anchura o la altura de la extensión dividido por 250, donde la extensión se encuentra en el Sistema de coordenadas de salida especificado en el entorno.

  • Si el tamaño de celda se especifica usando un valor numérico, la herramienta lo usa directamente para el ráster de salida.

    Si el tamaño de celda se especifica mediante un dataset ráster, el parámetro muestra la ruta del dataset ráster en lugar del valor del tamaño de celda. El tamaño de celda de ese dataset ráster se usa directamente en el análisis, siempre que la referencia espacial del dataset sea la misma que la referencia espacial de salida. Si la referencia espacial del dataset es diferente a la referencia espacial de salida, se proyecta en función del Método de proyección de tamaño de celda seleccionado.

  • Algunos datasets de entrada pueden tener algunos puntos con las mismas coordenadas x,y. Si los valores de los puntos de una ubicación común son los mismos, se consideran duplicados y no afectan a la salida. Si los valores son diferentes, se consideran puntos coincidentes.

    Las distintas herramientas de interpolación pueden manejar esta condición de datos de maneras distintas. Por ejemplo, en algunos casos el primer punto coincidente encontrado se utiliza para el cálculo; en otros casos, se utiliza el último punto encontrado. Esto puede causar que algunas ubicaciones del ráster de entrada tengan valores distintos a los que puede esperar. La solución es preparar los datos quitando estos puntos coincidentes. La herramienta Capturar eventos de la caja de herramientas de Estadística espacial es útil para identificar cualquier punto coincidente en los datos.

  • La opción de barreras se utiliza para especificar la ubicación de entidades lineales conocidas por interrumpir la continuidad de la superficie. Estas entidades no tienen valores z. Acantilados, fallas y terraplenes son ejemplos típicos de barreras. Las barreras limitan el conjunto seleccionado de puntos de muestra de entrada utilizado para interpolar valores z de salida a esas muestras sobre el mismo lado de la barrera como la celda de procesamiento actual. La separación por una barrera se determina mediante un análisis de línea de visión entre cada par de puntos. Esto significa que no se requiere separación topológica para que dos puntos se excluyan mutuamente de la región de influencia del otro. Los puntos de muestra de entrada que yacen exactamente sobre la línea de la barrera se incluyen en el conjunto seleccionado de muestras para ambos lados de la barrera.

  • Las entidades de barrera se introducen como entidades de polilínea. IDW sólo utiliza las coordenadas x,y para la entidad lineal; por lo tanto, no es necesario proporcionar valores z para los lados izquierdo y derecho de la barrera. Se ignorarán todos los valores z.

  • El uso de barreras extenderá el tiempo de procesamiento de manera significativa.

  • Esta herramienta tiene un límite de aproximadamente 45 millones de puntos de entrada. Si la clase de entidad de entrada contiene más de 45 millones de puntos, la herramienta puede fallar al crear un resultado. Puede evitar este límite interpolando el área de estudio en varias partes, asegurándose de que haya alguna superposición en los bordes, y creando luego un mosaico de los resultados para generar un sólo dataset ráster grande. Alternativamente, puede utilizar un dataset de terreno para almacenar y visualizar puntos y superficies comprimidos de mil millones de puntos de medición.

    Si tiene la extensión de Geostatistical Analyst, podrá procesar datasets más grandes con la versión de la herramienta IDW que está disponible ahí.

  • Los datos de la entidad de entrada deben contener por lo menos un campo válido.

  • Para los formatos de datos que admiten valores nulos, como las clases de entidad de geodatabase de archivos, se ignorará un valor nulo cuando se utilice como entrada.

  • Referencias:

    Philip, G. M. y D. F. Watson. "A Precise Method for Determining Contoured Surfaces." Australian Petroleum Exploration Association Journal 22: 205–212. 1982.

    Watson, D. F., and G. M. Philip. "A Refinement of Inverse Distance Weighted Interpolation." Herramienta de geoprocesamiento 2:315–327. 1985.

Parámetros

EtiquetaExplicaciónTipo de datos
Entidades de puntos de entrada

Entidades de puntos de entrada que contienen los valores z que se interpolarán en un ráster de superficie.

Feature Layer
Campo de valores Z

Campo que contiene un valor de altura o magnitud para cada punto.

Puede ser un campo numérico o el campo Forma si las entidades de punto de entrada contienen valores z.

Field
Ráster de salida

Ráster de superficie interpolado de salida.

Siempre es un ráster de punto flotante.

Raster Dataset
Tamaño de celda de salida
(Opcional)

El tamaño de celda del ráster de salida que se va a crear.

Este parámetro se puede definir mediante un valor numérico u obtenerse desde un dataset ráster existente. Si el tamaño de celda no se ha especificado explícitamente como valor de parámetro, se usa el valor del tamaño de celda del entorno si se ha especificado; de lo contrario, se utilizan reglas adicionales para calcularlo a partir de las otras entradas. Consulte la sección Uso para obtener más detalles.

Analysis Cell Size
Potencia
(Opcional)

El exponente de distancia.

Controla la significancia de los puntos circundantes sobre el valor interpolado. Una potencia mayor tiene como resultado una influencia menor de los puntos lejanos. Puede ser cualquier número real mayor que 0, pero los resultados más razonables se obtendrán con valores de 0,5 a 3. El valor predeterminado es 2.

Double
Radio de búsqueda
(Opcional)

Define cuáles de los puntos de entrada se utilizarán para interpolar el valor para cada celda en el ráster de salida.

Existen dos opciones: Variable y Fijo. Variable es la opción predeterminada.

  • Variable

    Utiliza radios de búsqueda variables para encontrar una cantidad específica de puntos de muestra de entrada para la interpolación.

    • Cantidad de puntos: un valor entero que especifica la cantidad de puntos de muestra de entrada más próximos que se utilizarán para realizar la interpolación. El valor predeterminado es 12 puntos.
    • Distancia máxima: especifica la distancia, en unidades de mapa, mediante la cual se limitará la búsqueda de los puntos de muestra de entrada más próximos. El valor predeterminado es la longitud de la extensión de la diagonal.
  • Fija

    Utiliza una distancia fija especificada dentro de la cual todos los puntos de entrada se utilizarán para la interpolación.

    • Distancia: especifica la distancia como un radio dentro del cual los puntos de muestra de entrada se utilizarán para realizar la interpolación.

      El valor del radio se expresa en unidades de mapa. El radio predeterminado es cinco veces el tamaño del ráster de salida.

    • Cantidad mínima de puntos: un entero que define la cantidad de puntos mínima que se utilizará para la interpolación. El valor predeterminado es 0.

      Si el número de puntos requerido no se encuentra dentro de la distancia especificada, la distancia de búsqueda aumentará hasta que se encuentre la cantidad mínima de puntos especificada.

      Cuando es necesario aumentar el radio de búsqueda esto se hace hasta que la cantidad mínima de puntos caen dentro del radio, o la extensión del radio cruza la extensión inferior (sur) o superior (norte) del ráster de salida. Se asigna NoData a todas las ubicaciones que no cumplen con las condiciones anteriores.

Radius
Entidades de polilíneas de barrera de entrada
(Opcional)

Entidades de polilínea que se utilizarán como corte o límite en la búsqueda de puntos de muestra de entrada.

Feature Layer

arcpy.ddd.Idw(in_point_features, z_field, out_raster, {cell_size}, {power}, {search_radius}, {in_barrier_polyline_features})
NombreExplicaciónTipo de datos
in_point_features

Entidades de puntos de entrada que contienen los valores z que se interpolarán en un ráster de superficie.

Feature Layer
z_field

Campo que contiene un valor de altura o magnitud para cada punto.

Puede ser un campo numérico o el campo Forma si las entidades de punto de entrada contienen valores z.

Field
out_raster

Ráster de superficie interpolado de salida.

Siempre es un ráster de punto flotante.

Raster Dataset
cell_size
(Opcional)

El tamaño de celda del ráster de salida que se va a crear.

Este parámetro se puede definir mediante un valor numérico u obtenerse desde un dataset ráster existente. Si el tamaño de celda no se ha especificado explícitamente como valor de parámetro, se usa el valor del tamaño de celda del entorno si se ha especificado; de lo contrario, se utilizan reglas adicionales para calcularlo a partir de las otras entradas. Consulte la sección Uso para obtener más detalles.

Analysis Cell Size
power
(Opcional)

El exponente de distancia.

Controla la significancia de los puntos circundantes sobre el valor interpolado. Una potencia mayor tiene como resultado una influencia menor de los puntos lejanos. Puede ser cualquier número real mayor que 0, pero los resultados más razonables se obtendrán con valores de 0,5 a 3. El valor predeterminado es 2.

Double
search_radius
(Opcional)

Define cuáles de los puntos de entrada se utilizarán para interpolar el valor para cada celda en el ráster de salida.

Hay dos maneras de especificar el vecindario de búsqueda: Variable y Fixed.

Variable utiliza radios de búsqueda variables para encontrar una cantidad específica de puntos de muestra de entrada para la interpolación. Fixed utiliza una distancia fija especificada dentro de la cual se utilizarán todos los puntos de entrada. Variable es la configuración predeterminada.

La sintaxis de estos parámetros es:

  • Variable, number_of_points, maximum_distance, donde
    • number_of_points: es un valor entero que especifica la cantidad de puntos de muestra de entrada más próximos que se utilizarán para realizar la interpolación. El valor predeterminado es 12 puntos.
    • maximum_distance: especifica la distancia, en unidades de mapa, mediante la cual se limitará la búsqueda de los puntos de muestra de entrada más próximos. El valor predeterminado es la longitud de la extensión de la diagonal.
  • Fixed, distance, minimum_number_of_points, donde
    • distance: especifica la distancia como un radio dentro del cual los puntos de muestra de entrada se utilizarán para realizar la interpolación. El valor del radio se expresa en unidades de mapa. El radio predeterminado es cinco veces el tamaño del ráster de salida.
    • minimum_number_of_points: un entero que define la cantidad de puntos mínima que se utilizará para la interpolación. El valor predeterminado es 0.

      Si el número de puntos requerido no se encuentra dentro de la distancia especificada, la distancia de búsqueda aumentará hasta que se encuentre la cantidad mínima de puntos especificada.

      Cuando sea necesario aumentar el radio de búsqueda, se hará hasta que el minimum_number_of_points caiga dentro de este radio, o hasta que el radio cruce la extensión inferior (sur) o superior (norte) del ráster de salida. Se asigna NoData a todas las ubicaciones que no cumplen con las condiciones anteriores.

Radius
in_barrier_polyline_features
(Opcional)

Entidades de polilínea que se utilizarán como corte o límite en la búsqueda de puntos de muestra de entrada.

Feature Layer

Muestra de código

Ejemplo 1 de IDW (ventana de Python)

En este ejemplo se introduce un shapefile de punto y se interpola la superficie de salida como ráster 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)
Ejemplo 2 de IDW (script independiente)

En este ejemplo se introduce un shapefile de punto y se interpola la superficie de salida como ráster de cuadrícula.

# 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

# Execute IDW
arcpy.Idw_3d(inPointFeatures, zField, outRaster, cellSize, 
             power, searchRadius)

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