样条函数法 (Spatial Analyst)

需要 Spatial Analyst 许可。

需要 3D Analyst 许可。

描述

使用二维最小曲率样条法将点插值成栅格表面。

生成的平滑表面恰好经过输入点。

了解有关“样条函数法”工作原理的详细信息

使用方法

• 点数的值越大，输出栅格的表面越平滑。

• 输出像元大小可以通过数值进行定义，也可以从现有栅格数据集获取。如果没有将像元大小明确指定为参数值，则将从像元大小环境获取相应值（前提是已指定环境）。如果未指定参数像元大小和环境像元大小，但已设置捕捉栅格环境，则将使用捕捉栅格的像元大小。如果未指定任何内容，则像元大小会通过使用范围的宽度或高度中的较小值除以 250 来计算，其中范围位于在环境中指定的输出坐标系内。

• 如果使用数值指定像元大小，则工具会直接将其用于输出栅格。

  如果使用栅格数据集指定像元大小，则该参数将显示栅格数据集的路径而不是像元大小的值。如果数据集的空间参考与输出空间参考相同，则栅格数据集的像元大小将直接用于分析。如果数据集的空间参考与输出空间参考不同，则将基于所选的像元大小投影方法进行投影。

• 使用样条函数法类型的规则样条函数选项所生成的表面通常比使用张力样条函数选项创建的表面更平滑。

  • 通过使用规则样条函数选项，用于权重参数的较高值可生成更加平滑的表面。为该参数输入的值必须大于或等于零。所使用的典型值为 0、0.001、0.01、0.1 和 0.5。权重是文献资料中称为 tau (t) 的参数的平方。

  • 通过使用张力样条函数选项，为权重参数输入的较高值会产生略微粗糙的表面，但表面与控制点紧密贴合。输入的值必须大于或等于零。典型值分别为 0、1、5 和 10。权重是文献资料中称为 phi (Φ) 的参数的平方。

• 某些输入数据集可能包含多个具有相同 x,y 坐标的点。如果共有位置处的点的值相同，则将其视为重复项，但并不影响输出。如果值不同，则将这些点视为重合点。

  各种插值工具可在不同条件下以不同方式处理此数据。例如，在某些情况下，使用遇到的第一个重合点进行计算；而在其他情况下，则使用遇到的最后一个点进行计算。这可能导致输出栅格中某些位置的值与预期值不同。解决办法就是在准备数据时移除这些重合点。“空间统计”工具箱中的收集事件工具用于识别数据中所有的重合点。

• 有关适用于此工具的地理处理环境的详细信息，请参阅分析环境和 Spatial Analyst。

语法

Spline(in_point_features, z_field, {cell_size}, {spline_type}, {weight}, {number_points})

参数	说明	数据类型
in_point_features	包含要插值到表面栅格中的 z 值的输入点要素。	Feature Layer
z_field	存放每个点的高度值或量级值的字段。 如果输入点要素包含 z 值，则该字段可以是数值型字段或者 Shape 字段。	Field
cell_size （可选）	将创建的输出栅格的像元大小。 此参数可以通过数值进行定义，也可以从现有栅格数据集获取。如果未将像元大小明确指定为参数值，则将使用环境像元大小值（如果已指定）；否则，将使用其他规则通过其他输出计算像元大小。有关详细信息，请参阅用法部分。	Analysis Cell Size
spline_type （可选）	要使用的样条函数法类型。 REGULARIZED —产生平滑的表面和平滑的一阶导数。 TENSION —根据建模现象的特征调整插值的硬度。	String
weight （可选）	影响表面插值特征的参数。 使用 REGULARIZED 选项时，它定义曲率最小化表达式中表面的三阶导数的权重。如果使用 TENSION 选项，它将定义张力的权重。 默认权重为 0.1。	Double
number_points （可选）	用于局部近似的每个区域的点数。 默认值为 12。	Long

返回值

名称	说明	数据类型
out_raster	输出插值后的表面栅格。 其总为浮点栅格。	Raster

代码示例

Spline 示例 1（Python 窗口）

该示例输入一个点 shapefile，然后通过对表面插值，输出得到 TIFF 栅格。

import arcpy
from arcpy import env  
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outSpline = Spline("ozone_pts.shp", "ozone", 2000, "REGULARIZED", 0.1)
outSpline.save("C:/sapyexamples/output/splineout.tif")

Spline 示例 2（独立脚本）

该示例输入一个点 shapefile，然后通过对表面插值，输出得到 Grid 栅格。

# Name: Spline_Ex_02.py
# Description: Interpolate a series of point features onto a 
#    rectangular raster using a minimum curvature spline technique.
# Requirements: Spatial Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *

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

# Set local variables
inPntFeat = "ozone_pts.shp"
zField = "ozone"
cellSize = 2000.0
splineType = "REGULARIZED"
weight = 0.1

# Execute Spline
outSpline = Spline(inPntFeat, zField, cellSize, splineType, weight)

# Save the output 
outSpline.save("C:/sapyexamples/output/splineout02")

环境

自动提交, 像元大小, 像元大小投影方法, 当前工作空间, 范围, 地理变换, 掩膜, 输出配置关键字, 输出坐标系, 临时工作空间, 捕捉栅格, 分块大小

许可信息

• Basic: 需要 Spatial Analyst 或 3D Analyst
• Standard: 需要 Spatial Analyst 或 3D Analyst
• Advanced: 需要 Spatial Analyst 或 3D Analyst