Interpolación polinómica local (Geostatistical Analyst)

Disponible con una licencia de Geostatistical Analyst.

Resumen

Ajusta el polinomio de orden especificado (cero, primero, segundo, tercero, etc.), cada uno dentro de vecindades superpuestas especificadas, para producir una superficie de salida.

Cómo funciona la interpolación polinómica local

Uso

  • Utilice Interpolación polinómica local cuando el dataset muestre una variación de corto alcance.

  • La herramienta Interpolación polinómica global es útil para crear superficies suaves e identificar tendencias de largo alcance en el dataset. Sin embargo, en las ciencias de la Tierra, la variable de interés suele tener una variación de corto alcance además de la tendencia de largo alcance. Cuando el dataset muestra variación de corto alcance, los mapas de Interpolación polinómica local pueden capturar la variación de corto alcance.

Parámetros

EtiquetaExplicaciónTipo de datos
Entidades de entrada

Las entidades de puntos de entrada que contienen los valores z que se interpolarán.

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 Shape si las entidades de entrada contienen valores z o m.

Field
Capa de estadísticas geográficas de salida
(Opcional)

La capa de estadísticas geográficas generada. Esta capa es una salida obligatoria solo si no se requiere un ráster de salida.

Geostatistical Layer
Ráster de salida
(Opcional)

El ráster de salida. Este ráster es una salida obligatoria solo si no se requiere una capa de estadísticas geográficas de salida.

Raster Dataset
Tamaño de celda de salida
(Opcional)

El tamaño de celda con el que se creará el ráster de salida.

Este valor se puede establecer explícitamente en Entornos con el parámetro Tamaño de celda.

Si no está configurado, es el valor más bajo del ancho o la altura de la extensión de las entidades de puntos de entrada, en la referencia espacial de salida, dividido entre 250.

Analysis Cell Size
Orden de los polinomios
(Opcional)

El orden de la función polinómica.

Long
Vecindad de búsqueda
(Opcional)

Define qué puntos colindantes se utilizarán para controlar la salida. Estándar es la opción predeterminada.

Estándar

  • Semieje mayor: el valor del semieje mayor de la vecindad de búsqueda.
  • Semieje menor: el valor del semieje menor de la vecindad de búsqueda.
  • Ángulo: el ángulo de rotación para el eje (círculo) o semieje mayor (elipse) de la ventana en movimiento.
  • Máx. vecinos: el número máximo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • Mín. vecinos: el número mínimo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • Tipo de sector: la geometría de la vecindad.
    • Un sector: elipse simple.
    • Cuatro sectores: elipse dividida en cuatro sectores.
    • Cuatro sectores desplazados: elipse dividida en cuatro sectores y desplazada 45 grados.
    • Ocho sectores: elipse dividida en ocho sectores.

Suavizar

  • Semieje mayor: el valor del semieje mayor de la vecindad de búsqueda.
  • Semieje menor: el valor del semieje menor de la vecindad de búsqueda.
  • Ángulo: el ángulo de rotación para el eje (círculo) o semieje mayor (elipse) de la ventana en movimiento.
  • Factor de suavizado: la opción Suavizar interpolación crea una elipse exterior y una elipse interior a una distancia igual al Semieje mayor multiplicada por el Factor de suavizado. Los puntos que quedan fuera de la elipse más pequeña, pero dentro de la elipse más grande, se ponderan mediante una función sigmoidea con un valor entre cero y uno.

Estándar circular

  • Radio: la longitud del radio del círculo de búsqueda.
  • Ángulo: el ángulo de rotación para el eje (círculo) o semieje mayor (elipse) de la ventana en movimiento.
  • Máx. vecinos: el número máximo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • Mín. vecinos: el número mínimo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • Tipo de sector: la geometría de la vecindad.
    • Un sector: elipse simple.
    • Cuatro sectores: elipse dividida en cuatro sectores.
    • Cuatro sectores desplazados: elipse dividida en cuatro sectores y desplazada 45 grados.
    • Ocho sectores: elipse dividida en ocho sectores.

Circular suavizado

  • Radio: la longitud del radio del círculo de búsqueda.
  • Factor de suavizado: la opción Suavizar interpolación crea una elipse exterior y una elipse interior a una distancia igual al Semieje mayor multiplicada por el Factor de suavizado. Los puntos que quedan fuera de la elipse más pequeña, pero dentro de la elipse más grande, se ponderan mediante una función sigmoidea con un valor entre cero y uno.
Geostatistical Search Neighborhood
Función kernel
(Opcional)

Función kernel utilizada en la simulación.

  • ExponencialLa función crece o decrece proporcionalmente.
  • GaussianoFunción con forma de campana que decrece rápidamente hacia más o menos el infinito.
  • CuárticoFunción polinómica de cuarto orden.
  • EpanechnikovFunción parabólica discontinua.
  • Polinomio de quinto ordenFunción polinómica de quinto orden.
  • constanteFunción del indicador.
String
Ancho de banda
(Opcional)

Se utiliza para especificar la distancia máxima a la cual se utilizan los puntos de datos para la predicción. Con un ancho de banda creciente, el sesgo de la predicción aumenta y la varianza de la predicción disminuye.

Double
Usar umbral del número de condición espacial
(Opcional)

Opción para controlar la creación de errores de predicción y errores estándar de la predicción donde las predicciones son inestables. Esta opción sólo está disponible para polinomios de orden 1, 2 y 3.

  • Sin marcar: las predicciones se crearán en todas partes, incluidas las áreas donde las predicciones son inestables. Esta es la opción predeterminada.
  • Marcado: la predicción y los errores estándar de predicción no se crearán donde las predicciones son inestables.
Boolean
Umbral de número de condición espacial
(Opcional)

Cada matriz cuadrada invertible tiene un número de condición que indica lo inexacta que puede ser la solución de las ecuaciones lineales con un pequeño cambio en los coeficientes de la matriz (puede deberse a datos imprecisos). Si el número de condición es grande, un pequeño cambio en los valores de la matriz dará como resultado un gran cambio en el vector de la solución.

Double
Campo de peso
(Opcional)

Se utiliza para resaltar una observación. Cuanto mayor es la ponderación, más impacto tiene en la predicción. Para las observaciones coincidentes, asigne la ponderación más grande a la medición más fiable.

Field
Tipo de superficie de salida
(Opcional)

El tipo de superficie en el que almacenar los resultados de interpolación.

  • PredicciónSe producen superficies de Predicción a partir de los valores interpolados.
  • Error estándar de predicciónSe producen superficies de Error estándar a partir de los errores estándar de los valores interpolados.
  • Número de condiciónLa superficie del número de condición espacial indica la estabilidad de los cálculos en una ubicación determinada. Cuanto mayor sea el número de condición, más inestable será la predicción, de modo que las ubicaciones con números de condición grandes pueden ser propensas a artefactos y valores predichos erráticos.
String

arcpy.ga.LocalPolynomialInterpolation(in_features, z_field, {out_ga_layer}, {out_raster}, {cell_size}, {power}, {search_neighborhood}, {kernel_function}, {bandwidth}, {use_condition_number}, {condition_number}, {weight_field}, {output_type})
NombreExplicaciónTipo de datos
in_features

Las entidades de puntos de entrada que contienen los valores z que se interpolarán.

Feature Layer
z_field

Campo que contiene un valor de altura o magnitud para cada punto. Puede ser un campo numérico o el campo Shape si las entidades de entrada contienen valores z o m.

Field
out_ga_layer
(Opcional)

La capa de estadísticas geográficas generada. Esta capa es una salida obligatoria solo si no se requiere un ráster de salida.

Geostatistical Layer
out_raster
(Opcional)

El ráster de salida. Este ráster es una salida obligatoria solo si no se requiere una capa de estadísticas geográficas de salida.

Raster Dataset
cell_size
(Opcional)

El tamaño de celda con el que se creará el ráster de salida.

Este valor se puede establecer explícitamente en Entornos con el parámetro Tamaño de celda.

Si no está configurado, es el valor más bajo del ancho o la altura de la extensión de las entidades de puntos de entrada, en la referencia espacial de salida, dividido entre 250.

Analysis Cell Size
power
(Opcional)

El orden de la función polinómica.

Long
search_neighborhood
(Opcional)

Define qué puntos colindantes se utilizarán para controlar la salida. Estándar es la opción predeterminada.

A continuación, se muestran las clases de Vecindad de búsqueda: SearchNeighborhoodStandard, SearchNeighborhoodSmooth, SearchNeighborhoodStandardCircular y SearchNeighborhoodSmoothCircular.

Estándar

  • majorSemiaxis: el valor del semieje mayor de la vecindad de búsqueda.
  • minorSemiaxis: el valor del semieje menor de la vecindad de búsqueda.
  • angle: el ángulo de rotación para el eje (círculo) o semieje mayor (elipse) de la ventana en movimiento.
  • nbrMax: el número máximo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • nbrMin: el número mínimo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • sectorType: la geometría de la vecindad.
    • ONE_SECTOR: elipse simple.
    • FOUR_SECTORS: elipse dividida en cuatro sectores.
    • FOUR_SECTORS_SHIFTED: elipse dividida en cuatro sectores y desplazada 45 grados.
    • EIGHT_SECTORS: elipse dividida en ocho sectores.

Suavizar

  • majorSemiaxis: el valor del semieje mayor de la vecindad de búsqueda.
  • minorSemiaxis: el valor del semieje menor de la vecindad de búsqueda.
  • angle: el ángulo de rotación para el eje (círculo) o semieje mayor (elipse) de la ventana en movimiento.
  • smoothFactor: la opción Suavizar interpolación crea una elipse exterior y una elipse interior a una distancia igual al Semieje mayor multiplicada por el Factor de suavizado. Los puntos que quedan fuera de la elipse más pequeña, pero dentro de la elipse más grande, se ponderan mediante una función sigmoidea con un valor entre cero y uno.

Estándar circular

  • radius: la longitud del radio del círculo de búsqueda.
  • angle: el ángulo de rotación para el eje (círculo) o semieje mayor (elipse) de la ventana en movimiento.
  • nbrMax: el número máximo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • nbrMin: el número mínimo de vecinos que se utilizará para estimar el valor en la ubicación desconocida.
  • sectorType: la geometría de la vecindad.
    • ONE_SECTOR: elipse simple.
    • FOUR_SECTORS: elipse dividida en cuatro sectores.
    • FOUR_SECTORS_SHIFTED: elipse dividida en cuatro sectores y desplazada 45 grados.
    • EIGHT_SECTORS: elipse dividida en ocho sectores.

Circular suavizado

  • radius: la longitud del radio del círculo de búsqueda.
  • smoothFactor: la opción Suavizar interpolación crea una elipse exterior y una elipse interior a una distancia igual al Semieje mayor multiplicada por el Factor de suavizado. Los puntos que quedan fuera de la elipse más pequeña, pero dentro de la elipse más grande, se ponderan mediante una función sigmoidea con un valor entre cero y uno.
Geostatistical Search Neighborhood
kernel_function
(Opcional)

Función kernel utilizada en la simulación.

  • EXPONENTIALLa función crece o decrece proporcionalmente.
  • GAUSSIANFunción con forma de campana que decrece rápidamente hacia más o menos el infinito.
  • QUARTICFunción polinómica de cuarto orden.
  • EPANECHNIKOVFunción parabólica discontinua.
  • POLYNOMIAL5Función polinómica de quinto orden.
  • CONSTANTFunción del indicador.
String
bandwidth
(Opcional)

Se utiliza para especificar la distancia máxima a la cual se utilizan los puntos de datos para la predicción. Con un ancho de banda creciente, el sesgo de la predicción aumenta y la varianza de la predicción disminuye.

Double
use_condition_number
(Opcional)

Opción para controlar la creación de errores de predicción y errores estándar de la predicción donde las predicciones son inestables. Esta opción sólo está disponible para polinomios de orden 1, 2 y 3.

  • NO_USE_CONDITION_NUMBERSe crearán predicciones en todas partes, incluidas las áreas donde las predicciones son inestables. Esta es la opción predeterminada.
  • USE_CONDITION_NUMBERLa predicción y los errores estándar de predicción no se crearán donde las predicciones son inestables.
Boolean
condition_number
(Opcional)

Cada matriz cuadrada invertible tiene un número de condición que indica lo inexacta que puede ser la solución de las ecuaciones lineales con un pequeño cambio en los coeficientes de la matriz (puede deberse a datos imprecisos). Si el número de condición es grande, un pequeño cambio en los valores de la matriz dará como resultado un gran cambio en el vector de la solución.

Double
weight_field
(Opcional)

Se utiliza para resaltar una observación. Cuanto mayor es la ponderación, más impacto tiene en la predicción. Para las observaciones coincidentes, asigne la ponderación más grande a la medición más fiable.

Field
output_type
(Opcional)

El tipo de superficie en el que almacenar los resultados de interpolación.

Para obtener más información sobre los tipos de superficie de salida, consulte ¿Qué tipos de superficie de salida pueden generar los modelos de interpolación?

  • PREDICTIONSe producen superficies de Predicción a partir de los valores interpolados.
  • PREDICTION_STANDARD_ERRORSe producen superficies de Error estándar a partir de los errores estándar de los valores interpolados.
  • CONDITION_NUMBERLa superficie del número de condición espacial indica la estabilidad de los cálculos en una ubicación determinada. Cuanto mayor sea el número de condición, más inestable será la predicción, de modo que las ubicaciones con números de condición grandes pueden ser propensas a artefactos y valores predichos erráticos.
String

Muestra de código

Ejemplo de LocalPolynomialInterpolation 1 (ventana de Python)

Interpolar entidades de punto en un ráster rectangular.

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/gapyexamples/data"
arcpy.LocalPolynomialInterpolation_ga(
    "ca_ozone_pts", "OZONE", "outLPI", "C:/gapyexamples/output/lpiout", "2000",
    "2", arcpy.SearchNeighborhoodSmooth(300000, 300000, 0, 0.5), "QUARTIC", 
    "", "", "", "", "PREDICTION")
Ejemplo de LocalPolynomialInterpolation ¡2 (script independiente)

Interpolar entidades de punto en un ráster rectangular.

# Name: LocalPolynomialInterpolation_Example_02.py
# Description: Local Polynomial interpolation fits many polynomials, each 
#              within specified overlapping neighborhoods. 
# Requirements: Geostatistical Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy

# Set environment settings
arcpy.env.workspace = "C:/gapyexamples/data"

# Set local variables
inPointFeatures = "ca_ozone_pts.shp"
zField = "ozone"
outLayer = "outLPI"
outRaster = "C:/gapyexamples/output/lpiout"
cellSize = 2000.0
power = 2
kernelFunction = "QUARTIC"
bandwidth = ""
useConNumber = ""
conNumber = ""
weightField = ""
outSurface = "PREDICTION"

# Set variables for search neighborhood
majSemiaxis = 300000
minSemiaxis = 300000
angle = 0
smoothFactor = 0.5
searchNeighbourhood = arcpy.SearchNeighborhoodSmooth(majSemiaxis, minSemiaxis,
                                                     angle, smoothFactor)


# Execute LocalPolynomialInterpolation
arcpy.LocalPolynomialInterpolation_ga(inPointFeatures, zField, outLayer, outRaster,
                                      cellSize, power, searchNeighbourhood,
                                      kernelFunction, bandwidth, useConNumber,
                                      conNumber, weightField, outSurface)

Información de licenciamiento

  • Basic: Requiere Geostatistical Analyst
  • Standard: Requiere Geostatistical Analyst
  • Advanced: Requiere Geostatistical Analyst

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