Наверх

Интерполяция по методу локальных полиномов (Geostatistical Analyst)

В этом разделе

  1. Краткая информация
  2. Использование
  3. Параметры
  4. Параметры среды
  5. Информация о лицензиях

Доступно с лицензией Geostatistical Analyst.

Краткая информация

Подбирает полином указанного порядка (нулевого, первого, второго, третьего и т. д.), каждый в пределах определенных перекрывающихся окрестностей, чтобы получить результирующую поверхность.

Как работает интерполяция по методу локальных полиномов

Использование

  • Следует использовать Интерполяцию по методу локальных полиномов, если в наборе данных есть слабая вариация.

  • Интерполяция по методу глобального полинома полезна для создания сглаженных поверхностей и выявления трендов в данных. Однако в науках о Земле переменная интереса обычно имеет вариацию для малых диапазонов наряду с трендом для всей территории. Если в наборе данных есть вариация с малым диапазоном, ее можно обнаружить с помощью инструмента Интерполяция по методу локальных полиномов.

Параметры

ДиалогPython

ПодписьОписаниеТип данных
Входные объекты

Входные точечные объекты, содержащие z-значения для интерполяции.

Feature Layer
Поле значений Z

Поле, в котором хранится значение высоты или величины для каждой точки. Это может быть числовое поле или поле Shape, если входные объекты содержат z-значения или m-значения.

Field
Выходной геостатистический слой
(Дополнительный)

Создаваемый геостатический слой. Этот слой является обязательными выходными данными, только если не запрошен выходной растр.

Geostatistical Layer
Выходной растр
(Дополнительный)

Выходной растр. Этот растр является обязательными выходными данными, только если не запрошен выходной геостатистический слой.

Raster Dataset
Размер выходной ячейки
(Дополнительный)

Размер ячейки, который будет использован при создании выходного растра.

Это значение можно явно задать в Параметрах среды через Размер ячейки.

Если не задано иное, используется наименьшее значение из ширины и высоты экстента входных точечных объектов во входной пространственной привязке, деленное на 250.

Analysis Cell Size
Порядок полинома
(Дополнительный)

Степень полинома.

Long
Окрестность поиска
(Дополнительный)

Определяет, какие точки, находящиеся в окрестности, будут использованы для вычисления результата. По умолчанию – стандартные.

Стандартная

  • Большая полуось – значение большой полуоси окрестности поиска.
  • Малая полуось – значение малой полуоси окрестности поиска.
  • Угол – угол поворота для оси (окружности) или большой полуоси (эллипса) движущегося окна.
  • Максимальное число соседей – максимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • Минимальное число соседей – минимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • Тип сектора – геометрия окрестности.
    • Один сектор – эллипс целиком.
    • Четыре сектора – эллипс, разделенный на четыре сектора.
    • Четыре сектора со смещением – эллипс, разделенный на четыре сектора и сдвинутый на 45 градусов.
    • Восемь секторов – эллипс, разделенный на восемь секторов.

Сглаженная

  • Большая полуось – значение большой полуоси окрестности поиска.
  • Малая полуось – значение малой полуоси окрестности поиска.
  • Угол – угол поворота для оси (окружности) или большой полуоси (эллипса) движущегося окна.
  • Фактор сглаживания – опция Сглаженная интерполяция создает внешний эллипс и внутренний эллипс на расстоянии, равном Большой полуоси, умноженном на фактор сглаживания. Точки, располагающиеся за пределами наименьшего эллипса, но в пределах наибольшего эллипса, взвешиваются с помощью сигмоидальной функции со значением между нулем и единицей.

Обычная окружность

  • Радиус – длина радиуса окружности поиска.
  • Угол – угол поворота для оси (окружности) или большой полуоси (эллипса) движущегося окна.
  • Максимальное число соседей – максимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • Минимальное число соседей – минимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • Тип сектора – геометрия окрестности.
    • Один сектор – эллипс целиком.
    • Четыре сектора – эллипс, разделенный на четыре сектора.
    • Четыре сектора со смещением – эллипс, разделенный на четыре сектора и сдвинутый на 45 градусов.
    • Восемь секторов – эллипс, разделенный на восемь секторов.

Сглаженная окружность

  • Радиус – длина радиуса окружности поиска.
  • Фактор сглаживания – опция Сглаженная интерполяция создает внешний эллипс и внутренний эллипс на расстоянии, равном Большой полуоси, умноженном на фактор сглаживания. Точки, располагающиеся за пределами наименьшего эллипса, но в пределах наибольшего эллипса, взвешиваются с помощью сигмоидальной функции со значением между нулем и единицей.
Geostatistical Search Neighborhood
Функции ядра
(Дополнительный)

Функция ядра, которая используется в моделировании.

  • Экспоненциальная—Функция растет или убывает пропорционально.
  • Гауссова—Колоколобразная функция, которая быстро падает в направлении плюс или минус бесконечности.
  • Биквадратная—Полиномиальная функция четвертого порядка.
  • Функция Епанечникова—Прерывистая параболическая функция.
  • Полином пятого порядка—Полиномиальная функция пятого порядка.
  • Констант—Функция индикатора.
String
Ширина канала
(Дополнительный)

Применяется для задания максимального расстояния, при котором точки данных используются для интерполяции. С увеличением ширины полосы сдвиг проинтерполированных значений увеличивается, а дисперсия интерполяции уменьшается.

Double
Использовать ограничение на число пространственных условий
(Дополнительный)

Опция для управления вычислением интерполируемых значений и стандартными ошибками интерполяции в случае нестабильности интерполяции. Эта опция доступна только для полиномиальных функций порядка 1, 2 и 3.

  • Не отмечено – проинтерполированные значения будут созданы везде, включая области с нестабильной интерполяцией. Используется по умолчанию.
  • Отмечено – проинтерполированные значения и стандартные ошибки интерполяции не будут создаваться в случае нестабильности интерполяции.
Boolean
Порог пространственного числа обусловленности
(Дополнительный)

У каждой инвертируемой квадратной матрицы имеется число обусловленности, которое указывает, насколько неточным может быть решение линейных уравнений с небольшим изменением в коэффициентах матрицы (это может быть вызвано неточными данными). Если число обусловленности является большим, небольшое изменение в коэффициентах матрицы приведет к большому изменению в векторе решения.

Double
Поле весов
(Дополнительный)

Используется для усиления влияния наблюдаемого значения. Чем больше вес, тем больше точка влияет на интерполируемое значение. При совпадении точек наблюдения присвойте наибольший вес более достоверному измерению.

Field
Тип выходной поверхности
(Дополнительный)

Тип поверхности для хранения результатов интерполяции.

  • Прогноз—Поверхности интерполяции создаются из проинтерполированных значений.
  • Среднеквадратическая ошибка прогнозирования— Поверхности типа Стандартная ошибка создаются из стандартных ошибок проинтерполированных значений.
  • Число обусловленности—Поверхность пространственного числа обусловленности обозначает стабильность вычислений в определенном местоположении. Чем больше число обусловленности, тем менее стабильны результаты интерполяции, поэтому области с высокими числами могут содержать артефакты и неверные интерполированные значения.
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})
ИмяОписаниеТип данных
in_features

Входные точечные объекты, содержащие z-значения для интерполяции.

Feature Layer
z_field

Поле, в котором хранится значение высоты или величины для каждой точки. Это может быть числовое поле или поле Shape, если входные объекты содержат z-значения или m-значения.

Field
out_ga_layer
(Дополнительный)

Создаваемый геостатический слой. Этот слой является обязательными выходными данными, только если не запрошен выходной растр.

Geostatistical Layer
out_raster
(Дополнительный)

Выходной растр. Этот растр является обязательными выходными данными, только если не запрошен выходной геостатистический слой.

Raster Dataset
cell_size
(Дополнительный)

Размер ячейки, который будет использован при создании выходного растра.

Это значение можно явно задать в Параметрах среды через Размер ячейки.

Если не задано иное, используется наименьшее значение из ширины и высоты экстента входных точечных объектов во входной пространственной привязке, деленное на 250.

Analysis Cell Size
power
(Дополнительный)

Степень полинома.

Long
search_neighborhood
(Дополнительный)

Определяет, какие точки, находящиеся в окрестности, будут использованы для вычисления результата. По умолчанию – стандартные.

Имеются следующие классы функции Окрестность поиска: SearchNeighborhoodStandard, SearchNeighborhoodSmooth, SearchNeighborhoodStandardCircular и SearchNeighborhoodSmoothCircular.

Стандартная

  • majorSemiaxis – значение большой полуоси окрестности поиска.
  • minorSemiaxis – значение малой полуоси окрестности поиска.
  • angle – угол поворота для оси (окружности) или большой полуоси (эллипса) движущегося окна.
  • nbrMax – максимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • nbrMin – минимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • sectorType – геометрия окрестности.
    • ONE_SECTOR – эллипс целиком.
    • FOUR_SECTORS – эллипс, разделенный на четыре сектора.
    • FOUR_SECTORS_SHIFTED – эллипс, разделенный на четыре сектора и сдвинутый на 45 градусов.
    • EIGHT_SECTORS– эллипс, разделенный на восемь секторов.

Сглаженная

  • majorSemiaxis – значение большой полуоси окрестности поиска.
  • minorSemiaxis – значение малой полуоси окрестности поиска.
  • angle – угол поворота для оси (окружности) или большой полуоси (эллипса) движущегося окна.
  • smoothFactor – опция Сглаженная интерполяция создает внешний эллипс и внутренний эллипс на расстоянии, равном Большой полуоси, умноженном на фактор сглаживания. Точки, располагающиеся за пределами наименьшего эллипса, но в пределах наибольшего эллипса, взвешиваются с помощью сигмоидальной функции со значением между нулем и единицей.

Обычная окружность

  • radius – длина радиуса окружности поиска.
  • angle – угол поворота для оси (окружности) или большой полуоси (эллипса) движущегося окна.
  • nbrMax – максимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • nbrMin – минимальное количество соседей, которое используется для оценки значения в неизвестном местоположении.
  • sectorType – геометрия окрестности.
    • ONE_SECTOR – эллипс целиком.
    • FOUR_SECTORS – эллипс, разделенный на четыре сектора.
    • FOUR_SECTORS_SHIFTED – эллипс, разделенный на четыре сектора и сдвинутый на 45 градусов.
    • EIGHT_SECTORS– эллипс, разделенный на восемь секторов.

Сглаженная окружность

  • radius – длина радиуса окружности поиска.
  • smoothFactor – опция Сглаженная интерполяция создает внешний эллипс и внутренний эллипс на расстоянии, равном Большой полуоси, умноженном на фактор сглаживания. Точки, располагающиеся за пределами наименьшего эллипса, но в пределах наибольшего эллипса, взвешиваются с помощью сигмоидальной функции со значением между нулем и единицей.
Geostatistical Search Neighborhood
kernel_function
(Дополнительный)

Функция ядра, которая используется в моделировании.

  • EXPONENTIAL—Функция растет или убывает пропорционально.
  • GAUSSIAN—Колоколобразная функция, которая быстро падает в направлении плюс или минус бесконечности.
  • QUARTIC—Полиномиальная функция четвертого порядка.
  • EPANECHNIKOV—Прерывистая параболическая функция.
  • POLYNOMIAL5—Полиномиальная функция пятого порядка.
  • CONSTANT—Функция индикатора.
String
bandwidth
(Дополнительный)

Применяется для задания максимального расстояния, при котором точки данных используются для интерполяции. С увеличением ширины полосы сдвиг проинтерполированных значений увеличивается, а дисперсия интерполяции уменьшается.

Double
use_condition_number
(Дополнительный)

Опция для управления вычислением интерполируемых значений и стандартными ошибками интерполяции в случае нестабильности интерполяции. Эта опция доступна только для полиномиальных функций порядка 1, 2 и 3.

  • NO_USE_CONDITION_NUMBER—Проинтерполированные значения будут созданы везде, включая области с нестабильной интерполяцией. Используется по умолчанию.
  • USE_CONDITION_NUMBER—Проинтерполированные значения и стандартные ошибки интерполяции в случае нестабильности прогнозов вычисляться не будут.
Boolean
condition_number
(Дополнительный)

У каждой инвертируемой квадратной матрицы имеется число обусловленности, которое указывает, насколько неточным может быть решение линейных уравнений с небольшим изменением в коэффициентах матрицы (это может быть вызвано неточными данными). Если число обусловленности является большим, небольшое изменение в коэффициентах матрицы приведет к большому изменению в векторе решения.

Double
weight_field
(Дополнительный)

Используется для усиления влияния наблюдаемого значения. Чем больше вес, тем больше точка влияет на интерполируемое значение. При совпадении точек наблюдения присвойте наибольший вес более достоверному измерению.

Field
output_type
(Дополнительный)

Тип поверхности для хранения результатов интерполяции.

Дополнительные сведения о типах выходной поверхности см. в Какие типы выходных поверхностей могут генерировать модели интерполяции?

  • PREDICTION—Поверхности интерполяции создаются из проинтерполированных значений.
  • PREDICTION_STANDARD_ERROR— Поверхности типа Стандартная ошибка создаются из стандартных ошибок проинтерполированных значений.
  • CONDITION_NUMBER—Поверхность пространственного числа обусловленности обозначает стабильность вычислений в определенном местоположении. Чем больше число обусловленности, тем менее стабильны результаты интерполяции, поэтому области с высокими числами могут содержать артефакты и неверные интерполированные значения.
String

Пример кода

GlobalPolynomialInterpolation. Пример 1 (окно Python)

Интерполяция точечных объектов в прямоугольный растр.

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")
GlobalPolynomialInterpolation. Пример 2 (автономный скрипт)

Интерполяция точечных объектов в прямоугольный растр.

# 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)

Параметры среды

Размер ячейки, Совпадающие точки, Текущая рабочая область, Экстент, Географические преобразования, Маска, Выходная система координат, Коэффициент параллельной обработки, Растр привязки

Информация о лицензиях

  • Basic: Обязательно Geostatistical Analyst
  • Standard: Обязательно Geostatistical Analyst
  • Advanced: Обязательно Geostatistical Analyst

Связанные разделы

  • Обзор группы инструментов Интерполяция
  • Поиск инструмента геообработки

Отзыв по этому разделу?

В этом разделе
  1. Краткая информация
  2. Использование
  3. Параметры
  4. Параметры среды
  5. Информация о лицензиях