地理信息科学-空间插值分析课件.pptx

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1、2p 实验内容 应用应用ArcGISArcGIS软件，进行空间插值分析。软件，进行空间插值分析。p 实验目的 掌握运用掌握运用GISGIS软件进行空间插值分析的操作方法。软件进行空间插值分析的操作方法。p 数据准备 青海降水量青海降水量. .xlsxls QH- QH-boundary.shpboundary.shp3课堂安排课堂安排 知识点回顾一 ARC/GIS下空间插值介绍二 课堂演示空间插值的操作过程三 课堂实验四4一、知识点回顾1. 空间插值的概念5已知点已知点未知点未知点连续的表面连续的表面62. 空间插值的分类确定性插值确定性插值地统计插值地统计插值空间插值空间插值数学函数数学函数

2、统计模型统计模型数数学学函函数数全局性全局性插值插值局部性局部性插值插值全全局局多多项项式式法法局局部部多多项项式式法法反反距距离离加加权权法法普普通通克克里里金金法法简简单单克克里里金金法法协协同同克克里里金金法法（1 1）根据其数学原理）根据其数学原理7精确性精确性非精确性非精确性空间插值空间插值不经过不经过经过经过径径向向基基函函数数反反距距离离加加权权全全局局多多项项式式普通克里金法普通克里金法简单克里金法简单克里金法协同克里金法协同克里金法局局部部多多项项式式克克里里金金法法根据其是否能保证，创建的表面经过所有的采根据其是否能保证，创建的表面经过所有的采样点样点二、空间数据插值青海省

3、年降水量插值数据81. 数据准备数据准备2. ArcGIS空间插值空间插值3. 重采样重采样4. 等值线绘制等值线绘制5. 等值线标注等值线标注1. 数据准备9（1）数据来源及预处理1011l 中国气象局气象数据中心，中国气象局气象数据中心，l 中国地面气候资料日值数据集：中国地面气候资料日值数据集：2013年青海省年青海省33个气个气象观测站的逐日降水量。象观测站的逐日降水量。l 元数据包括台站编号、站名、经纬度、海拔高度等信元数据包括台站编号、站名、经纬度、海拔高度等信息。息。l 站点的经纬度信息是建立空间关系的基础。站点的经纬度信息是建立空间关系的基础。12区站号经度纬度站名省名年年降水

4、量mm51886 90.85 38.25 茫崖青海2013 75 52602 93.33 38.75 冷湖青海2013 22 52633 98.42 38.80 托勒青海2013 359 52645 99.58 38.42 野牛沟青海2013 469 52657 100.25 38.18 祁连青海2013 466 52707 93.68 36.80 小灶火青海2013 18 52713 95.37 37.85 大柴旦青海2013 51 52737 97.37 37.37 德令哈青海2013 124 52754 100.13 37.33 刚察青海2013 375 52765 101.62 37.

5、38 门源青海2013 422 52818 94.90 36.42 格尔木青海2013 19 2013年青海省年降水量年青海省年降水量（2）气象站点数据层的创建1314ArcMapFileAdd DataAdd X Y Data152. ArcGIS插值算法1617l IDW（反距离加权插值反距离加权插值 Inverse Distance Weighted）l Kriging（克里金插值）（克里金插值）l Spline（样条函数插值）（样条函数插值）l Natural Neighbor（自然邻近点插值）（自然邻近点插值）l Topo to Raster（应用于水文）（应用于水文）l Topo

6、to Raster by File（应用于水文）（应用于水文）l Trend（趋势面趋势面插值）插值）ArcGIS提供提供6种插值算法种插值算法18ArcToolboxSpatial Analyst ToolsInterpolation19输入插值用点数据层输入插值用点数据层选择插值用属性字段选择插值用属性字段选择合适的变异函数模型选择合适的变异函数模型输出结果的栅格大小输出结果的栅格大小选择搜索半径类型选择搜索半径类型20选择插值范围选择插值范围21提取研究区范围：提取研究区范围：ArcToolboxSpatial Analyst ToolsExtractionExtract by Mask

7、输入需要裁剪的栅格数据输入需要裁剪的栅格数据输入掩膜范围输入掩膜范围233.重采样2425 无论哪种插值方法，都有一个在结果输出时的参数要无论哪种插值方法，都有一个在结果输出时的参数要选择，即空间分辨率。选择，即空间分辨率。 重采样，是栅格数据空间分析中处理栅格分辨率匹配重采样，是栅格数据空间分析中处理栅格分辨率匹配问题的常用数据处理方法。问题的常用数据处理方法。26栅格数据的重采样主要有三种方法：栅格数据的重采样主要有三种方法： 最邻近采样（最邻近采样（Nearest Neighbor） 双线性采样（双线性采样（Bilinear Interpolation） 三次卷积采样（三次卷积采样（Cu

8、bic Convolution）ArcToolboxData Management ToolsRaster ProcessingResample27输入输出栅格单元大小输入输出栅格单元大小选择重采样方法选择重采样方法4.等值线绘制28 在等值线图层上，每条线表示了具有在等值线图层上，每条线表示了具有相同高度、相同高度、数量或者浓度数量或者浓度的的连续连续的位置的集合。的位置的集合。2930ArcToolboxSpatial Analyst Tools Surface Contour输入等值线间距输入等值线间距4.等值线标注3132三、课堂演示空间插值的操作过程33四、课堂实验34u实验数据实验数据 青海降水量青海降水量.xls QH-boundary.shpu实验内容实验内容 分别利用分别利用Kriging 、IDW方法进行空间插值，并比方法进行空间插值，并比较这两种方法的不同。较这两种方法的不同。 利用利用Kriging方法，生成青海省年降水量插值图。方法，生成青海省年降水量插值图。 生成降水量等值线图、并标注。生成降水量等值线图、并标注。