ローカル多項式内挿 (Local Polynomial Interpolation) (Geostatistical Analyst)

Geostatistical Analyst のライセンスで利用可能。

サマリー

指定した重複近傍内で、指定した次数 (0 次、1 次、2 次、3 次など) の多項式に適合させて出力サーフェスを生成します。

ローカル多項式内挿の詳細

使用法

  • データセットが短期ばらつきを示している場合は、[ローカル多項式内挿 (Local Polynomial Interpolation)] を使用します。

  • グローバル多項式内挿は、滑らかなサーフェスを作成したり、データセットの長期トレンドを特定したりするのに有効です。 ただし、地球科学では通常、対象の変数には長期トレンドに加えて短期ばらつきも存在します。 データセットが短期ばらつきを示している場合、[ローカル多項式内挿 (Local Polynomial Interpolation)] マップで短期ばらつきを捉えることができます。

パラメーター

ラベル説明データ タイプ
入力フィーチャ

内挿する Z 値を含む入力ポイント フィーチャ。

Feature Layer
Z 値フィールド

各ポイントの高さまたは大きさの値を保持するフィールド。 これは数値フィールドまたは、入力フィーチャが Z 値または M 値を含む場合は Shape フィールドです。

Field
出力地球統計レイヤー
(オプション)

地球統計レイヤーが生成されます。 このレイヤーは、出力ラスターが要求されていない場合にのみ必須の出力です。

Geostatistical Layer
出力ラスター
(オプション)

出力ラスター。 このラスターは、出力地球統計レイヤーが要求されていない場合にのみ必須の出力です。

Raster Dataset
出力セル サイズ
(オプション)

作成する出力ラスターのセル サイズ。

この値は、[環境][セル サイズ] パラメーターで明示的に設定できます。

設定されていない場合、入力空間参照において、入力ポイント フィーチャの範囲の幅または高さ (どちらか短い方) を 250 で割った値になります。

Analysis Cell Size
多項式の次数
(オプション)

多項式の次数。

Long
検索近傍
(オプション)

出力の制御に使用する周辺のポイントを定義します。 標準がデフォルトです。

標準

  • [長軸] - 近傍検索の長軸の値。
  • [短軸] - 近傍検索の短軸の値。
  • [角度] - 変動ウィンドウの軸 (円) または長軸 (楕円) の回転角度。
  • [最大近傍数] - 未知の位置の値を推定する際に使用される最大近傍数。
  • [最小近傍数] - 未知の位置の値を推定する際に使用される最小近傍数。
  • [セクター タイプ] - 近傍のジオメトリ。
    • [1 セクター] - 単一の楕円。
    • [4 セクター] - 4 つのセクターに分割された楕円。
    • [4 セクター (回転)] - 4 つのセクターに分割され、45 度回転した楕円。
    • [8 セクター] - 8 つのセクターに分割された楕円。

スムージング

  • [長軸] - 近傍検索の長軸の値。
  • [短軸] - 近傍検索の短軸の値。
  • [角度] - 変動ウィンドウの軸 (円) または長軸 (楕円) の回転角度。
  • [スムージング係数] - スムージング内挿オプションを使用すると、外側の楕円と内側の楕円が、長軸にスムージング係数を掛けた距離に作成されます。 最小楕円の外側かつ最大楕円の内側にあるポイントは、シグモイド関数を使用して 0 〜 1 の値で重み付けされます。

標準円形

  • [半径] - 検索円の半径の長さ。
  • [角度] - 変動ウィンドウの軸 (円) または長軸 (楕円) の回転角度。
  • [最大近傍数] - 未知の位置の値を推定する際に使用される最大近傍数。
  • [最小近傍数] - 未知の位置の値を推定する際に使用される最小近傍数。
  • [セクター タイプ] - 近傍のジオメトリ。
    • [1 セクター] - 単一の楕円。
    • [4 セクター] - 4 つのセクターに分割された楕円。
    • [4 セクター (回転)] - 4 つのセクターに分割され、45 度回転した楕円。
    • [8 セクター] - 8 つのセクターに分割された楕円。

スムージング円形

  • [半径] - 検索円の半径の長さ。
  • [スムージング係数] - スムージング内挿オプションを使用すると、外側の楕円と内側の楕円が、長軸にスムージング係数を掛けた距離に作成されます。 最小楕円の外側かつ最大楕円の内側にあるポイントは、シグモイド関数を使用して 0 〜 1 の値で重み付けされます。
Geostatistical Search Neighborhood
カーネル関数
(オプション)

シミュレーションで使用したカーネル関数。

  • 指数関数は比例的に成長または減衰します。
  • ガウスプラス無限大またはマイナス無限大に向かって急速に落ち込む釣鐘状の関数。
  • 4 次4 次多項式関数。
  • Epanechnikov不連続の放物線関数。
  • 5 次多項式5 次多項式関数。
  • 定数指標関数。
String
バンド幅
(オプション)

推定に使用するデータ ポイントで最も遠いポイントまでの距離の指定に使用されます。 バンド幅を広げると、推定バイアスは増加し、推定分散は減少します。

Double
空間条件数の閾値を使用
(オプション)

推定が安定していない場合の推定値および推定標準誤差の作成を制御するオプション。 このオプションは、多項式の次数が 1、2、3 の場合のみ使用できます。

  • オフ - 推定値は、推定が安定していないエリアを含めて、すべての位置で作成されます。 これがデフォルトです。
  • オン - 推定が安定していない位置では、推定値および推定標準誤差は作成されません。
Boolean
空間条件数の閾値
(オプション)

すべての可逆正方行列には、一次方程式の解が行列の係数の小さな変更に関してどの程度不正確になるかを示す条件数が存在しています。 (不正確なデータが原因の場合もあります)。 条件数が大きいと、行列の係数の小さな変更が、解ベクターに大きな変更をもたらします。

Double
加重フィールド
(オプション)

観測値を強調する際に使用されます。 加重が大きいほど、推定に与える影響も大きくなります。 観測値が一致した場合、最も信頼性の高い計測値に最も大きい加重が割り当てられます。

Field
出力サーフェス タイプ
(オプション)

内挿結果を保存するサーフェス タイプ。

  • 推定内挿された値から推定サーフェスが生成されます。
  • 推定の標準誤差内挿された値の標準誤差から標準誤差サーフェスが生成されます。
  • 条件数空間条件数サーフェスは、特定の位置での計算の安定性を示します。 条件数が多いほど推定が不安定になるため、条件数が多い場所はアーティファクトが発生しやすく、推定値が不安定になる場合があります。
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})
名前説明データ タイプ
in_features

内挿する Z 値を含む入力ポイント フィーチャ。

Feature Layer
z_field

各ポイントの高さまたは大きさの値を保持するフィールド。 これは数値フィールドまたは、入力フィーチャが Z 値または M 値を含む場合は Shape フィールドです。

Field
out_ga_layer
(オプション)

地球統計レイヤーが生成されます。 このレイヤーは、出力ラスターが要求されていない場合にのみ必須の出力です。

Geostatistical Layer
out_raster
(オプション)

出力ラスター。 このラスターは、出力地球統計レイヤーが要求されていない場合にのみ必須の出力です。

Raster Dataset
cell_size
(オプション)

作成する出力ラスターのセル サイズ。

この値は、[環境][セル サイズ] パラメーターで明示的に設定できます。

設定されていない場合、入力空間参照において、入力ポイント フィーチャの範囲の幅または高さ (どちらか短い方) を 250 で割った値になります。

Analysis Cell Size
power
(オプション)

多項式の次数。

Long
search_neighborhood
(オプション)

出力の制御に使用する周辺のポイントを定義します。 標準がデフォルトです。

検索近傍クラスには、SearchNeighborhoodStandardSearchNeighborhoodSmoothSearchNeighborhoodStandardCircularSearchNeighborhoodSmoothCircular があります。

標準

  • majorSemiaxis - 近傍検索の長軸の値。
  • minorSemiaxis - 近傍検索の短軸の値。
  • angle - 変動ウィンドウの軸 (円) または長軸 (楕円) の回転角度。
  • nbrMax - 未知の位置の値を推定する際に使用される最大近傍数。
  • nbrMin - 未知の位置の値を推定する際に使用される最小近傍数。
  • sectorType - 近傍のジオメトリ。
    • ONE_SECTOR - 単一の楕円。
    • FOUR_SECTORS - 4 つのセクターに分割された楕円。
    • FOUR_SECTORS_SHIFTED - 4 つのセクターに分割され、45 度回転した楕円。
    • EIGHT_SECTORS - 8 つのセクターに分割された楕円。

スムージング

  • majorSemiaxis - 近傍検索の長軸の値。
  • minorSemiaxis - 近傍検索の短軸の値。
  • angle - 変動ウィンドウの軸 (円) または長軸 (楕円) の回転角度。
  • smoothFactor - スムージング内挿オプションを使用すると、外側の楕円と内側の楕円が、長軸にスムージング係数を掛けた距離に作成されます。 最小楕円の外側かつ最大楕円の内側にあるポイントは、シグモイド関数を使用して 0 〜 1 の値で重み付けされます。

標準円形

  • radius - 検索円の半径の長さ。
  • angle - 変動ウィンドウの軸 (円) または長軸 (楕円) の回転角度。
  • nbrMax - 未知の位置の値を推定する際に使用される最大近傍数。
  • nbrMin - 未知の位置の値を推定する際に使用される最小近傍数。
  • sectorType - 近傍のジオメトリ。
    • ONE_SECTOR - 単一の楕円。
    • FOUR_SECTORS - 4 つのセクターに分割された楕円。
    • FOUR_SECTORS_SHIFTED - 4 つのセクターに分割され、45 度回転した楕円。
    • EIGHT_SECTORS - 8 つのセクターに分割された楕円。

スムージング円形

  • radius - 検索円の半径の長さ。
  • smoothFactor - スムージング内挿オプションを使用すると、外側の楕円と内側の楕円が、長軸にスムージング係数を掛けた距離に作成されます。 最小楕円の外側かつ最大楕円の内側にあるポイントは、シグモイド関数を使用して 0 〜 1 の値で重み付けされます。
Geostatistical Search Neighborhood
kernel_function
(オプション)

シミュレーションで使用したカーネル関数。

  • EXPONENTIAL関数は比例的に成長または減衰します。
  • GAUSSIANプラス無限大またはマイナス無限大に向かって急速に落ち込む釣鐘状の関数。
  • QUARTIC4 次多項式関数。
  • EPANECHNIKOV不連続の放物線関数。
  • POLYNOMIAL55 次多項式関数。
  • CONSTANT指標関数。
String
bandwidth
(オプション)

推定に使用するデータ ポイントで最も遠いポイントまでの距離の指定に使用されます。 バンド幅を広げると、推定バイアスは増加し、推定分散は減少します。

Double
use_condition_number
(オプション)

推定が安定していない場合の推定値および推定標準誤差の作成を制御するオプション。 このオプションは、多項式の次数が 1、2、3 の場合のみ使用できます。

  • NO_USE_CONDITION_NUMBER推定値は、推定が安定していないエリアを含めて、すべての位置で作成されます。 これがデフォルトです。
  • USE_CONDITION_NUMBER推定が安定していない位置では、推定値および推定標準誤差は作成されません。
Boolean
condition_number
(オプション)

すべての可逆正方行列には、一次方程式の解が行列の係数の小さな変更に関してどの程度不正確になるかを示す条件数が存在しています。 (不正確なデータが原因の場合もあります)。 条件数が大きいと、行列の係数の小さな変更が、解ベクターに大きな変更をもたらします。

Double
weight_field
(オプション)

観測値を強調する際に使用されます。 加重が大きいほど、推定に与える影響も大きくなります。 観測値が一致した場合、最も信頼性の高い計測値に最も大きい加重が割り当てられます。

Field
output_type
(オプション)

内挿結果を保存するサーフェス タイプ。

出力サーフェスのタイプについては、「内挿モデルが生成できる出力サーフェスのタイプ」をご参照ください。

  • PREDICTION内挿された値から推定サーフェスが生成されます。
  • PREDICTION_STANDARD_ERROR内挿された値の標準誤差から標準誤差サーフェスが生成されます。
  • CONDITION_NUMBER空間条件数サーフェスは、特定の位置での計算の安定性を示します。 条件数が多いほど推定が不安定になるため、条件数が多い場所はアーティファクトが発生しやすく、推定値が不安定になる場合があります。
String

コードのサンプル

LocalPolynomialInterpolation の例 1 (Python ウィンドウ)

ポイント フィーチャを四角形ラスターに内挿します。

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")
LocalPolynomialInterpolation の例 2 (スタンドアロン スクリプト)

ポイント フィーチャを四角形ラスターに内挿します。

# 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)

ライセンス情報

  • Basic: 次のものが必要 Geostatistical Analyst
  • Standard: 次のものが必要 Geostatistical Analyst
  • Advanced: 次のものが必要 Geostatistical Analyst

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