میان یابی با روش IDW در ArcGIS
سلام
میان یابی با روش IDW وزندهی بر اساس فاصله معکوس
در میان یابی با روش IDW با گرفتن میانگین از ارزش نقاط نمونه برداری شده، ارزش نهایی یاخته های لایه رستر خروجی را برآورد می کند. هرچه نقطه نمونه برداری شده به مرکز یاخته ای که قرار است ارزش آن را برآورد نمود نزدیکتر باشد آن نقطه با ضریب تاثیر (وزن) بیشتری در فرایند محاسبه میانگین وزنی ارزش نقاط نمونه برداری شده مجاور شرکت خواهد کرد. این روش میانیابی بر این فرض استوار است که پدیده ای که در حال تهیه نقشه توزیع مکانی آن هستید همگام با زیاد شدن فاصله و دور شدن از یک نقطه نمونه برداری شده، مقدار درصد تاثیر (وزن) آن نقطه در برآورد ارزش یاخته خروجی کاهش می یابد.
تاثیر توان یا Power در میان یابی با روش IDW
در روش میانیابیIDW می توان مقدار تاثیر نقاط نمونه برداری شده ورودی را در محاسبات مربوط به تعیین ارزش سایر یاخته ها کنترل کرد. اگر یک توان بزرگ (از نظر عددی) انتخاب شود، نقاط نمونه برداری نزدیک با وزن های خیلی بیشتری نسبت به نقاط دور در تعیین مقدار ارزش یاخته های خروجی شرکت خواهند داشت و سطح نتیجه خروجی ایجاد شده، دارای جزئیات و تغییرات بیشتری خواهد بود. در صورتی که یک توان کوچک (از نظر عددی) انتخاب شود، نقاط نمونه برداری شده نزدیک، با وزنهای نسبتاً کمتر از حالت قبل و تقریباً با وزن های مشابه با وزن (درصد تاثیر) نقاط نمونه برداری شده دور، برای تعیین مقدار ارزش یاخته های خروجی مشارکت خواهند کرد و به این ترتیب سطح لایه رستر خروجی دارای پیچیدگی ها و جزئیات کمتر خواهد بود و یکنواخت تر ایجاد می شود. معمولاً نرم افزار به طور پیش فرض، توان ۲ را مورد استفاده قرار می دهد.
مقدار بهینه بین ۰٫۵ تا ۳
شعاع جستجو یا Search Radius در میان یابی با روش IDW
خصوصیات سطح یک لایه میانیابی شده را می توان با در نظر گرفتن یک شعاع جستجو (ثابت یا متغیر) کنترل نمود. به کمک شعاع جستجو می توان تعداد نقاط ورودی که قرار است از آنها در محاسبات مربوط به میانیابی استفاده شود را محدود و کنترل نمائید و تعیین کنید که کدام نقاط برای تعیین ارزش یک یاخته بکار گرفته شود.
شعاع جستجوی ثابت Fixed
برای تعیین یک شعاع جستجوی ثابت، لازم است که فاصله و حداقل تعداد نقاط مورد نیاز را تعیین نمود. این فاصله شعاع دایره همسایگی را بر اساس واحد نقشه تعیین می کند (اندازه پیش فرض، ۵ برابر اندازه یک یاخته نقشه رستر خروجی است). اندازه این شعاع ثابت و بدون تغییر است بنابراین برای تمام یاخته های میانیابی شده شعاع دایره ای که بر اساس آن از بین نقاط ورودی نمونه برداری شده، نقاطی که باید در محاسبه میانگین ارزش یاخته خروجی شرکت نمایند، انتخاب می شوند، یکسان خواهد بود.
حداقل تعداد نقاط، حداقل تعداد نقاط نمونه برداری شده مورد نیاز را جهت استفاده در همسایگی یک یاخته برای محاسبات میانیابی تعیین می کند. تمامی نقاط اندازه گیری شده ورودی که در محدوده این شعاع واقع می شوند از آنها در محاسبات مربوط به میانیابی و تعیین ارزش یاخته خروجی استفاده خواهد شد. هنگامی که نقاط اندازه گیری شده ورودی که در محدوده شعاع جستجو واقع شده اند کمتر از تعداد همسایگی تعیین شده باشد شعاع جستجو تا اندازه ای که بتواند تعداد حداقل نقاط مورد نیاز (تعیین شده) را شامل گردد افزایش خواهد یافت.
در این روش، از شعاع جستجوی ثابت تعیین شده، برای انتخاب نقاط نمونه برداری شده ورودی در مورد تمام یاخته هایی که قرار است میانیابی شوند، استفاده خواهد شد. بنابراین اگر نقاط نمونه برداری شده شما بطور یکنواخت در سطح محدوده مورد مطالعه توزیع نشده باشند آنگاه تعداد نقاط نمونه برداری شده ای که در همسایگی (تعیین شده) بعضی از یاخته ها واقع خواهند شد با هم متفاوت بوده و برای پیش بینی و تخمین ارزش هر یک از یاخته های خروجی، تعداد متفاوتی از نقاط نمونه برداری شده ورودی مشارکت داشته باشند.
شعاع جستجوی متغیر Variable در میان یابی با روش IDW
با یک شعاع جستجوی متغیر تعداد نقاط نمونه برداری شده ای که قرار است از آنها برای محاسبه ارزش یاخته ها در میانیابی استفاده شود، تعیین می گردد. در این روش اندازه شعاع برای هر یاخته میانیابی شده ممکن است تغییر کند. مقدار افزایش شعاع جستجو بستگی به این دارد که تا چه فاصله ای لازم است در اطراف هر یاخته میان یابی شده جهت انتخاب و پیدا کردن نقاط نمونه برداری شده، برای رسیدن به تعداد حداقل نقاط تعیین شده اولیه، جستجو کند (تغییر اندازه شعاع). بنابراین برخی همسایگی ها می توانند در شعاع کوچکتری ایجاد گردند و برخی دیگر در یک شعاع بزرگتر ایجاد شوند و این موضوع بستگی دارد به تراکم نقاط نمونه برداری شده که در مجاورت و نزدیکی یاخته هایی که میانیابی می شوند، قرار دارند.
همچنین می توان یک فاصله حداکثر (بر اساس واحد نقشه) را مشخص نمود بطوری که شعاع جستجو از آن مقدار نمی تواند تجاوز کند. اگر مقدار شعاع جستجو برای یک همسایگی معین به حداکثر مقدار قابل افزایش خود برسد و هنوز تعداد نقاط نمونه برداری شده به تعداد حداقل لازم و مورد نیاز نرسیده باشد میانیابی برای موقعیت آن یاخته بوسیله همان تعداد از نقاط نمونه برداری شده که انتخاب شده اند انجام خواهد شد.
اهمیت مانع Barrier در میان یابی با روش IDW
یک Barrier لایه ای اطلاعاتی از نوع عوارض خطی است که مانند یک برش، برای محدود کردن جستجو و انتخاب نقاط نمونه ورودی، از آن لایه استفاده می شود. یک عارضه خطی می تواند نمایانگر یک دیواره دامنه یا برخی دیگر از پدیده های نامتعارف و غیر یکنواخت در بین شرایط طبیعی موجود در عرصه باشد. در این صورت هنگام انجام پردازش بر روی هر یاخته، تنها آن تعداد از نقاط نمونه برداری شده ورودی ای که در همان جهت موافق مانع قرار گرفته اند برای میانیابی انتخاب می شوند واز آنها استفاده می شود.
منبع:
Philip, G. M., and D. F. Watson. “A Precise Method for Determining Contoured Surfaces.” Australian Petroleum Exploration Association Journal 22: 205–۲۱۲٫ ۱۹۸۲٫
Watson, D. F., and G. M. Philip. “A Refinement of Inverse Distance Weighted Interpolation.” Geoprocessing 2:315–۳۲۷٫ ۱۹۸۵٫
درباره آسام
آکادمی سامانه اطلاعات مکانی یک مرجع تخصصی و کاربردی برای آموزشهای GIS و RS است.
نوشته های بیشتر از آسامجستجوی آموزش
6 دیدگاه
به گفتگوی ما بپیوندید و دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.
ببخشید مزاحم میشم سوالی داشتم که ممنون میشم راهنمایی بفرمایید. یه سری مقادیر بارش و دما دارم که میخواهم درونیابی کنم برای کل حوضه، منتها میخوام اثر demهم لحاظ بشه. ممنون میشم بفرماییذ به چه صورت هست.
سلام وقتتون بخیر. ۲ تا راه حل وجود داره
یکی اینکه از روش رگرسیون استفاده کنید. یعنی رابطه دما و ارتفاع و دما و بارش رو بدست بیارید و سپس بر اساس این فرمولهای بدست آمده با ابزار Raster Calculator فرمول رو روی فایل DEM اجرا کنید.
روش دوم این هست که مقادیر ارتفاعی رو برای ایستگاه ها هم در جدول اطلاعاتی نقشه نقطه ای وارد کنید و از روش میان یابی Cokriging استفاده کنید. البته به شرطی که قبلش کاوش یا Explore رو بر روی داده هاتون پیاده سازی کنید. این فرایند رو می تونید از Geostatistical Analyst استفاده کنید
سلام
آیا رستر حاصل از دستور idw را میتوان dem محسوب کرد ؟
سلام و احترام
اگر متغیر مورد بررسی ارتفاعات باشد، می توان DEM محسوب کرد. البته نتیجه به شرطی که تراکم نقاط خیلی زیاد و منظم باشد می توان به آن استناد کرد
سلام وقتتون بخیر سوالی داشتم در رابطه با اینکه اگر بعد از میانیابی بخواهیم رنج سلول ها را تغییر دهیم و رنج مورد نظر خود را قرار بدیم به چه صورت باید عمل کرد؟