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1.
基于反距离夹角加权算法的地理信息空间内插方法 总被引：1，自引：0，他引：1
基于加权平均理论,在权因子变量中引入距离和夹角两个量来定权,得出反距离夹角加权算法。将反距离夹角加权算法应用在地理信息空间内插中,并与常用的几何内插方法算术平均值法、邻近值法、反距离加权法进行比较分析后得出,当已知样本点只有一个时,该算法相当于最邻近值法;当只有两个已知样本点,或者多于两个已知样本点并且点位在全圆方位上分布均匀时,夹角权相等,该算法相当于反距离加权法;多于两个已知样本点,但已知样本点密度和方位分布不均时,反距离夹角加权法能减弱甚至消除已知样本点在内插点全圆方位上分布不均及疏密不匀对内插值的影响,保证内插值接近近点值。所提出的反距离夹角加权算法将广泛应用在建立DEM及图像处理等地理空间信息数据内插中。 相似文献
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通过编程实现数字高程模型DEM数据采集的随机采样、规则采样和成层随机采样的3种算法;再对某一地区的格网大小为30 m×30 m的栅格格式的高程数据进行采样,使用克立金法(Kriging)、样条函数法(Spline)和距离倒数加权法(Inverse Distance Weighted)3种插值方法分别对采样数据进行插值;然后计算出平均高程值之差的绝对值、中误差和单点最大误差.通过分析发现,成层随机采样与距离倒数加权插值组合适合于对高程总体偏差要求较高的应用;规则采样与样条函数插值组合适合于对相对高程要求较高的应用. 相似文献
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流动重力空间插值方法比较 总被引：1，自引：0，他引：1
流动重力对于地震监测具有十分重要的指示作用,对其进行空间插值能获取其空间分布特征、弥补测站数据较少的不足。本文使用球面Kriging、反距离加权、改进的Shepard 3种方法对流动重力进行插值,从数据分布、插值点个数、插值分辨率、搜索半径（搜索点数）分析插值结果,并对结果予以验证。结果表明：①与球面Kriging、反距离加权法相比较,改进的Shepard方法对于流动重力的插值能取得较好的结果,当插值区域内流动重力样本点的变化较小、不存在异常点时,使用球面克里金插值会获得连续性好、平滑度较高的插值结果;②流动重力插值过程中要根据样本点分布特征、插值范围选取适当的分辨率;③对于地球要素插值,要充分考虑其地球物理构造性质及空间相关性和变异性。 相似文献
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在格点间隔为9 km的气象预报基础上,本文运用双线性插值方法进行局部格点加密与数据的平滑,实现局部地区的3 km格点预报。通过使用距离倒数插值、克里金插值、自然邻域插值和样条函数插值,将局部3 km格点间隔数据与其余9 km格点间隔数据整体进行插值,并使用交叉验证法比较整体插值结果,发现克里金插值方法插值精度最好,最终选择使用克里金插值方法进行精细化格点插值预报,作为气象预报人员进行精细化天气预报的参考依据。 相似文献
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基于点云数据内插DEM的精度比较研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用3维激光扫描技术,以云南元谋干热河谷地区冲沟为研究对象,扫描获得大量具有冲沟坐标信息的点云数据。离散的点云数据之间没有明显的拓扑关系,不能表达连续的地表形态,通过建立格网DEM可视化表达地形信息,利用不同的内插方法生成DEM并进行精度评定,以便在不同的地貌区和采点方式下选用最佳的内插模型。点云数据经过数据配准拼接以及噪声剔除,在ArcGIS软件中,通过数据格式转换,利用反距离加权插值、克里金插值、自然领域法插值三种不同的内插方法生成DEM模型,通过检查点法分析已有的固定点高程和内插相应点的高程值做误差比较,分析不同的内插精度。实验表明,反距离加权插值法和克里金插值中误差基本相同,自然领域法插值中误差最大。分析比较不同的内插精度,对地表的坡度、坡向、等高线的研究具有重要的意义。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2016,(6)
空间插值算法旨在利用离散的观测点测量数据估算同一区域中未采样点的估计值,进而生成连续的空间表面模型。为了获得高精度的缺失数据估计值和高分辨率空间表面模型,提出了一种顾及多因素影响的自适应反距离加权插值算法(adaptive cluster gradient inverse-distance weighting,ACGIDW)。该算法以气象数据为例,顾及复杂地形因素、经纬度和高程对空间插值的影响,并根据采样点的空间分布模式对反距离加权算法中的距离衰减参数α进行自适应调整,提高了空间插值算法的精度和自适应性。采用两组实际气温和降水数据,运用交叉验证模型,对ACGIDW方法、其他反距离加权方法、普通克立金方法进行实验对比分析,验证了ACGIDW方法的优越性和可行性。 相似文献
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文献[1]认为反距离夹角加权空间内插方法能减弱甚至消除已知样本点在内插点全圆方位上分布不均及疏密不匀对内插值的影响,保证内插值接近近点值,将广泛应用在建立DEM及图像处理等地理空间信息数据内插中。本文通过理论分析和实例验证发现:只有当点位分布完全符合文献[1]中的情况时,内插结果才比较好;反之,该方法违背了美国地理学家W.R.Tobler提出的地理学第一定律。距离待插值点近的点权反而小;距离远的点权反而大,因此,该方法不具有普适性和推广性,其理论仍待完善。 相似文献
10.
《地理空间信息》2017,(7)
运用反距离加权插值法(IDW)和梯度反距离加权插值法(GIDW)对全国183个气象站的2001年、2002年平均气温进行了内插,并在此基础上进行了幂指数优化和邻近点选择优化。交叉验证结果表明,对于IDW方法,幂指数为3、邻近点选择采用三角网法的插值结果最优;对于GIDW方法,幂指数为2、邻近点选择采用固定数目法的插值结果最优。在幂指数和邻近点选择优化的基础上,比较了IDW方法与GIDW方法的插值结果,考虑经纬度和海拔高程的GIDW方法明显优于IDW方法。在此基础上,提出了基于K-means聚类的空间插值优化方法,实践证明聚类后再插值比直接插值效果更佳,聚类为插值前的数据预处理提供了一种新的思路。 相似文献
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《制图学和地理信息科学》2013,40(3):128-144
Interpolation routines based on polynomials, splines, linear triangulation, proximation, distance weighting, and kriging are tested on their efficacy to visualize spatial patterns. Implementations in commonly available software packages are used in order to yield practical recommendations on the application of current information technology. Two data sets of physical variables containing irregularly distributed sample point values are used as input data. Accuracy of predicted values at unvisited points, preservation of distinct spatial patterns (established from map use tasks), and processing time, are used as criteria to determine the merits of the various interpolation methods. It was found that highly accurate interpolations do not always produce realistic spatial patterns. Effectiveness of distance weighting and kriging methods was found to be largely dependent on the number of neighbors used. For both gradually and abruptly changing data, geographic reality was visualized most satisfactorily with the squared inverse distance weighting (w=d-2 ) method using respectively few (four to eight) and many (16 to 24) neighbors. 相似文献
12.
Peter M. Atkinson 《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2004,5(4):277-291
A simple approach for incorporating a spatial weighting into a supervised classifier for remote sensing applications is presented. The classifier modifies the feature-space distance-based metric with a spatial weighting. This is facilitated by the use of a non-parametric (k-nearest neighbour, k-NN) classifier in which the spatial location of each pixel in the training data set is known and available for analysis. A remotely sensed image was simulated using a combined Boolean and geostatistical unconditional simulation approach. This simulated image comprised four wavebands and represented three classes: Managed Grassland, Woodland and Rough Grassland. This image was then used to evaluate the spatially weighted classifier. The latter resulted in modest increase in the accuracy of classification over the original k-NN approach. Two spatial distance metrics were evaluated: the non-centred covariance and a simple inverse distance weighting. The inverse distance weighting resulted in the greatest increase in accuracy in this case. 相似文献
13.
水准网平差中通常采用按距离公里数和按测站数2种传统的定权方法,但在复杂地形中往往不能自动区分平坦地形和陡峭地形。针对以上缺点,利用变异系数赋权法对上述2种定权方法进行了综合与改进,在定权时能够充分考虑地形特点,重新分配了距离公里数和测站数的信息所占的比重,使得定权结果更加合理。经实例计算,结果表明:利用变异系数赋权法进行定权的平差结果较传统方法精度更高,并且计算简便,是一种值得推广的定权方法。 相似文献
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Bojie Yan Yuchun Pan Jingjie Yan 《Journal of the Indian Society of Remote Sensing》2018,46(4):617-624
The traditional method of applying animal manure nutrient (AMN) to farmland treated the farmland area as a unity usually and allocated animal manure nutrient to farmland equally. In this paper, a spatial allocation model of animal manure nutrient was built based on the parameters which effected the spatial allocation of AMN and realized application taking animal manure potassium nutrient (AMP) in Daxing District of Beijing as an example. Results showed that 5419178.18 kg AMP was allocated to 8481 farmlands and the surplus AMP was 528697.35 kg. The maximum, minimum, and average of AMP in farmland was 3251.28, 0.90 and 638.98 kg respectively and no AMP in farmland exceed the maximum potassium nutrient load of farmland. Comparing to the inverse distance weighting interpolation and the method of simply allocating statistical data, the method proposed in this paper could allocate AMN to farmland in land patch scale scientifically and reasonably. 相似文献
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针对铁磁性物质反演中正则化参数自适应选择的问题,提出了基于χ2准则的磁梯度张量3D聚焦反演方法。利用深度加权矩阵和最小支撑矩阵对经典Tikhonov正则化理论框架下的反演模型进行约束得到目标函数,避免了由于反演参数多于采集点数而导致反演解的多解性,并有效解决了核函数随深度增大而快速衰减的问题。通过对目标函数进行迭代奇异值分解获得最佳物性参数,并根据χ2准则自适应地确定目标函数在迭代过程中的正则化参数,提高了迭代速度和求解精度。仿真和实验结果表明:该方法能准确还原磁性异常体的轮廓形态,具有较好的模型分辨率。 相似文献
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为了降低采样点水平和高程误差对数字高程模型（digital elevation model,DEM）建模精度的影响,受总体最小二乘算法启发,以较高精度的多面函数（multiquadric function,MQ）为基函数,发展了整体最小二乘MQ算法（MQ-T）,并分别借助数值实验和实例分析验证模型计算精度。数值实验中,以高斯合成曲面为研究对象,设计了受不同误差分量影响的采样数据,借助MQ-T曲面建模,并将计算结果与传统MQ进行比较。结果表明,当采样点仅受高程误差分量影响时,MQ-T计算结果精度与MQ相当;当采样数据受水平误差分量影响时,MQ-T计算结果中误差小于MQ中误差。实例分析中,以全站仪获取的采样数据为研究对象,借助MQ-T构建测区DEM,并将计算结果与传统插值算法进行比较,如反距离加权（inverse distance weighted,IDW）法、克里金（Kriging）法和澳大利亚国立大学DEM专用插值软件（（Australian National University DEM,ANUDEM）法。精度分析表明,随着采样点密度降低,各种插值算法精度逐步降低;不管采样密度多少,MQ-T计算精度始终高于传统插值算法;对山体阴影图分析表明,MQ-T相比Kriging法有一定峰值削平现象。 相似文献
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选取恰当的拟合模型是提高高程异常拟合精度的关键．本文利用湖南省新化县城区全球卫星导航系统（GNSS）和水准测量数据,采用反距离加权法、多项式插值法、径向基函数法、克里金插值法等多种曲面拟合方法进行高程异常拟合研究,并进行拟合精度评定．结果表明,径向基函数插值法内插精度最高,其中误差为±0.0158 m;局部多项式插值法外推精度最高,其中误差为±0.0104 m;综合来说,局部多项式插值法在县域尺度高程拟合中精度最高,本文研究结果对小区域GNSS高程拟合方法选取工作具有一定的参考意义. 相似文献
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针对传统指纹库存在建立工作量大以及随机森林匹配误差大等问题,提出了一种基于指纹库自动扩充的改进随机森林指纹定位方法(FDE-IRF)以提升指纹库构建的效率和指纹匹配的精度. 该方法对传统全采样构建指纹库方法和随机森林回归定位方法进行改进,稀疏采样多时间段的指纹数据和Kriging插值方法组合补全未采样指纹点,提升建库效率,得到强代表性的指纹库. 同时,利用决策树加权策略改进传统随机森林平均投票的方式,根据袋外数据评估决策树的预测误差,分配相应的权重,提高该算法的回归准确率. 实验结果表明:该方法的平均定位误差为1.26 m,其误差值比同类方法至少降低14.3%,验证了算法的准确性和有效性. 相似文献
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张苏 《测绘与空间地理信息》2020,(4):148-150,153
空间插值通过采集少量的数据点,利用其中的空间关联,推求该区域内其他位置的属性值。本文以山东省阳谷县土壤重金属Cu采样数据为例进行空间探索性分析,分别采用了反距离权重插值和普通克里金插值两种方法进行空间分布插值模拟。结果表明,针对研究区采样数据,反距离权重插值方法生成的模型平均误差为1.97 mg/kg,总体精度为92%;普通克里金插值模型的平均误差为1.91 mg/kg,总体精度为92.35%,普通克里金插值方法更优。 相似文献
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Remote sensing can augment traditional methods of mosquito species surveillance for arboviruses. Abundance and patterns of mosquito vectors of West Nile virus in Chesapeake, Virginia, USA, were studied using light trap collection data and a Landsat-7 Enhanced Thematic Mapper+ digital image for spatial interpolation and geostatistical mapping of the abundance of 24 species of mosquitoes capable of transmitting West Nile virus to humans. We evaluated spatial interpolation techniques including inverse distance weighting, ordinary kriging, co-kriging geostatistics using combined Landsat-7 tasselled cap transform indices (brightness, greenness, and wetness) to characterize habitats and breeding conditions. Results highlight gaps in surveillance coverage, geostatistical improvement of vector patterns and abundance, and spatial patterns of error. Constraints and opportunities for adoption of remote sensing and spatial analysis for mosquito control are identified and discussed. 相似文献