Scegliendo IDW vs Kriging Interpolazione per la creazione di DEM?


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Sto cercando di creare un DEM usando i dati dei punti spaziati molto regolarmente a circa 10 m di distanza. L'area che sto interpolando è una struttura educativa con molti parcheggi pianeggianti e campi da calcio, ma ha ancora delle colline abbastanza ripide che spesso raggiungeranno un parcheggio. A causa di questi altipiani noti, ho escluso il metodo Splining; Tuttavia, non sono ancora sicuro tra l'utilizzo dei metodi IDW e Kriging. Non riesco a vedere molta differenza dopo aver provato entrambi e non ho ancora preso la mia decisione dopo una piccola ricerca.

Qualcuno ha qualche parola di saggezza per chiarire questo per me?


Penso che tu abbia bisogno di qualcosa come " modellazione DME condizionata ", quando Kriging è una buona scelta ... Prendere in considerazione le diverse fonti di errore che stai affrontando nel tuo problema.
Peter Krauss,

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Benvenuto in GIS.SE. I punti sono stati selezionati in modo intelligente da un geometra, come si fa di solito? Cioè, hanno scelto punti nelle pause in pendenza? Inoltre, qual è lo scopo del DEM - contouring, volumi? Tali questioni possono influire sul nostro consiglio.
Martin F,

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Kriging dovrebbe funzionare meglio di IDW ma richiede molta esperienza e cura in questa situazione, perché la tua descrizione della topografia indica che la correlazione spaziale non sarà stazionaria, il che è un presupposto cruciale dietro il kriging. (Senza questo presupposto non si può nemmeno stimare un variogramma valido.) Se si dispone dell'opzione, è possibile esaminare la creazione di una TIN.
whuber

+1 per la TIN, vale davvero la pena tenerne conto nel tuo caso.
Radouxju,

Risposte:


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Entrambe le forme si basano sulla prima legge della geografia di Toblers: le cose vicine sono più correlate di quelle che sono più distanti.

IDW è la più semplice delle due tecniche. Implica l'utilizzo di valori z noti e pesi determinati in funzione delle distanze tra i punti sconosciuti e noti. Pertanto, in IDW i punti molto lontani hanno un'influenza molto inferiore rispetto ai punti vicini. L'effetto dei pesi della distanza inversa può essere spesso determinato dall'utente modificando la potenza a cui viene aumentata la distanza inversa.

IDW utilizzando un raggio di ricerca

Come visto in questo diagramma, è possibile determinare i limiti di quali punti dati (valori z) IDW devono prendere in considerazione utilizzando un raggio di ricerca .

IDW differisce da Kriging in quanto non vengono utilizzati modelli statistici. Non viene presa in considerazione la determinazione dell'autocorrelazione spaziale (vale a dire che non si determina come variabili variabili a distanze diverse). In IDW vengono utilizzati solo valori z e pesi di distanza noti per determinare aree sconosciute.

IDW ha il vantaggio di essere facile da definire e quindi di comprendere facilmente i risultati. Potrebbe non essere consigliabile usare Kriging se non si è sicuri di come siano stati raggiunti i risultati. Kriging soffre anche quando ci sono valori anomali (vedi qui per una spiegazione).

ESRI afferma :

Kriging è più appropriato quando sai che c'è una distanza spazialmente correlata o una distorsione direzionale nei dati. È spesso usato in scienze del suolo e geologia.

Kriging è un metodo statistico che utilizza un variogramma per calcolare l'autocorrelazione spaziale tra i punti a distanze graduate (una piacevole introduzione è disponibile qui Statios Variogram Introduction e Washington Intro to Variograms ). Utilizza questo calcolo di autocorrelazione spaziale per determinare i pesi che dovrebbero essere applicati a varie distanze. L'autocorrelazione spaziale viene determinata prendendo differenze quadrate tra i punti. Chiarire Kriging è simile a IDW in quanto:

Come l'interpolazione IDW, il kriging forma i pesi dai valori misurati circostanti per prevedere posizioni non misurate. Come per l'interpolazione IDW, i valori misurati più vicini alle posizioni non misurate hanno la maggiore influenza. ( Fonte )

Ma differisce in quanto i pesi sono aiutati determinati dal semi variogramma.

Equazione di Variogram

"Dove n è il numero di coppie di punti campione di osservazioni dei valori dell'attributo z separati dalla distanza h" (Burrough e McDonnell, 2004: 134).

Il semivariogramma

Esistono diversi tipi di nicchia di Kriging .

Ulteriori letture:

  1. Come funziona IDW .
  2. Come funziona Kringing :
  3. Come usare Kriging:
  4. Tipi di interpolazione :
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