gis空間插值方法對(duì)比分析

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1、GIS空間插值方法對(duì)比分析1.背景各地區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展是保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的關(guān)鍵。GDP是反映各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的重要指標(biāo)。科學(xué)準(zhǔn)確分析各地區(qū)GDP空間分布特征，對(duì)制定有效措施，指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要參考價(jià)值。2.目的ArcGIS中提供了三種空間插值方法，每種插值方法在原理上和應(yīng)用上都大不相同，在此通過具體實(shí)例練習(xí)如何利用IDW內(nèi)插方法和Spline內(nèi)插方法進(jìn)行GDP空間分布特征的分析，以此來引導(dǎo)讀者對(duì)空間插值有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)。3.數(shù)據(jù)：某地區(qū)的統(tǒng)計(jì)GDP數(shù)據(jù)（GDP.shp），數(shù)據(jù)范圍：4601萬元~132630萬元。數(shù)據(jù)存放于隨書光盤的..

2、Test6目錄下。4.要求（1）經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有一定的連帶效應(yīng)和輻射作用。以該地區(qū)各區(qū)域年GDP數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用IDW和Spline內(nèi)插方法創(chuàng)建該地區(qū)GDP空間分異柵格圖；（2）分析每種插值方法中主要參數(shù)的變化對(duì)內(nèi)插結(jié)果的影響；（3）分析兩種內(nèi)插方法生成的GDP空間分布圖的差異性，簡(jiǎn)單說明形成差異的主要原因；（4）通過該練習(xí)，熟練掌握兩種插值方法的適用條件。5.實(shí)驗(yàn)流程圖（1）IDW內(nèi)插方法相減并取絕對(duì)值總結(jié)IDW（Power=2））IDW（Power=5）GDP數(shù)據(jù)圖1IDW內(nèi)插試驗(yàn)流程圖（2）Spline內(nèi)插方法Weight=0Weight=0.01Re

3、gularized總結(jié)GDP數(shù)據(jù)Tension相減并取絕對(duì)值Weight=0Weight=5總結(jié)圖2Spline內(nèi)插試驗(yàn)流程圖（3）兩種方法之間的對(duì)比，通過空間分析中RasterCalculate命令來進(jìn)行分析。選擇IDW（Power=2），Spline（Regularized，Weight=0.01）。在RasterCalculate中計(jì)算Abs（IDW–Spline），比較二者產(chǎn)值變化空間分異特征。1.操作步驟（1）IDW插值法1)插值步驟：A.運(yùn)行ArcMap，加載SpatialAnalyst模塊，如果SpatialAnalyst模塊未能激活，單擊To

4、ols菜單下的Extensions，選擇SpatialAnalyst，單擊Close按鈕；B.單擊File菜單下的Open命令，打開加載地圖文檔對(duì)話框，選擇E:Test6GDP.mxd；圖3IDW插值結(jié)果IDW2：Power=2IDW5：Power=5IDW2-IDW5：Abs（IDW2—IDW5）C.在SpatialAnalyst下拉菜單中選擇Options選項(xiàng)，在Options中的General頁面中在設(shè)置默認(rèn)工作路徑，此處假定為“E:Test6Result”，并設(shè)置Analysismask為board.shp；D.在SpatialAnalys

5、t下拉菜單中選擇InterpolatetoRaster,在彈出的下一級(jí)菜單中單擊InverseDistanceWeighted；E.設(shè)置Zvaluefield為GDP；設(shè)置Power為2；設(shè)置Outputcellsize為500；輸出結(jié)果文件名為IDW2；其他參數(shù)不變，單擊OK。F.改Power值為5，輸出結(jié)果文件名為IDW5，重復(fù)上述步驟。G.在SpatialAnalyst下拉菜單中選擇RasterCalculator，求Abs（IDW2－IDW5）。單擊Ok。IDW插值結(jié)果如圖3所示。2)結(jié)果分析A.IDW插枝是加權(quán)距離平均函數(shù)，平均值不可能大于輸入最高

6、值或是小于輸入最低值，因此輸出的結(jié)果數(shù)據(jù)中，每一柵格值均處于采樣數(shù)據(jù)的最大值與最小值范圍之內(nèi)。B.冪指數(shù)對(duì)IDW的插值結(jié)果有很大影響。冪指數(shù)越大，較遠(yuǎn)的點(diǎn)對(duì)于輸入的影響越小，即冪指數(shù)越高，其局部影響的程度越高。C.IDW屬于精確性（生成表面通過采樣點(diǎn)）插值方法。因此，在采樣點(diǎn)的微小鄰域內(nèi)，即使給出不同的冪指數(shù)值，內(nèi)插結(jié)果的變化均比較小，變化比較大的地方出現(xiàn)在采樣點(diǎn)值變化劇烈和頻繁的區(qū)域。此外，如果基于采樣點(diǎn)生成泰森多邊形，在多邊形邊線區(qū)域，內(nèi)插值比較穩(wěn)定，受冪指數(shù)值的影響不是很明顯。（1）Spline內(nèi)插法1)插值步驟：圖4SplineRegularized

7、插值結(jié)果Spr0：Weight=0Spr01：Weight=0.01Spr0-Spr01：Abs（Spr0－Spr01）A.在SpatialAnalyst下拉菜單中選擇InterpolatetoRaster,在彈出的下一級(jí)菜單中單擊Spline；B.設(shè)置Zvaluefield為GDP；設(shè)置Splinetype為Regularized；設(shè)置Weight值為0；設(shè)置Outputcellsize為500；輸出文件名稱為Spr0；其他參數(shù)不變，單擊OK，進(jìn)行計(jì)算；C.改Weight值為0.01，輸出文件名稱為Spr01，重復(fù)上述步驟；D.修改Splinetype為T

8、ension,并分別取Weight值為0和5，輸出文