ArcMap

Кригинг

Доступно с лицензией 3D Analyst.

Краткая информация

Интерполирует поверхность растра по точкам с использованием метода кригинга.

Более подробно о том, как работает Кригинг

Использование

  • Кригинг – это процесс, требующий интенсивной работы процессора. Скорость вычисления зависит от числа точек во входном наборе данных и от размера окна поиска.

  • Низкие значения в дополнительном выходном растре прогнозируемой дисперсии указывают на высокую степень достоверности прогнозируемого значения. Высокие значения указывают на необходимость дополнительных точечных данных.

  • Виды универсального кригинга предполагают, что в данных существует структурная составляющая и что локальный тренд варьируется от одного местоположения к другому.

  • Опции Дополнительные параметры позволяют контролировать вариограмму, используемую при выполнении интерполяции по методу кригинга. Значение, используемое по умолчанию для Размера лага, изначально устанавливается равным используемому по умолчанию выходному размеру ячейки. Если никаких значений не задано, для Радиуса влияния, Частичного порога и Самородка будут вычислены используемые по умолчанию значения.

  • Дополнительная выходной растр прогнозируемой дисперсии содержит дисперсию кригинга в каждой ячейке выходного растра. При допущении, что погрешности кригинга подчиняются закону нормального распределения, вероятность того, что действительное z-значение в ячейке равно проинтерполированному значению на растре, равна 95,5 процентам, плюс-минус двукратный размер корня квадратного значения на растре вариации.

  • Некоторые входные данные могут иметь несколько точек с одинаковыми x,y координатами. Если значения точек в одних и тех же местоположениях совпадают, такие точки считаются идентичными и предполагается, что они не влияют на выходные данные. Если значения различаются, такие точки рассматриваются как совпадающие.

    Различные инструменты интерполяции могут использовать это условие для данных по-разному. Например, в некоторых случаях для вычисления используется первая встреченная совпадающая точка; в других случаях используется последняя точка. Такая ситуация может приводить к тому, что в некоторых точках выходного растра значения будут отличаться от ожидаемых. Решением этой проблемы может стать предварительная подготовка данных, при которой совпадающие точки будут удалены. Инструмент Собрать события (Collect Events) в наборе инструментов Пространственная статистика (Spatial Statistics) полезен для идентификации совпадающих точек в ваших данных.

Синтаксис

Kriging_3d (in_point_features, z_field, out_surface_raster, semiVariogram_props, {cell_size}, {search_radius}, {out_variance_prediction_raster})
ПараметрОбъяснениеТип данных
in_point_features

Входные точечные объекты, содержащие z-значения, с помощью которых будет построен растр поверхности.

Feature Layer
z_field

Поле, в котором хранится значение высоты или величины для каждой точки.

Это может быть числовое поле или поле формы Shape, если входные точечные объекты содержат z-значения.

Field
out_surface_raster

Выходной растр интерполированной поверхности.

Это всегда растр с плавающей точкой.

Raster Dataset
semiVariogram_props
kriging_model

Используемая модель вариограммы.

Имеются две модели кригинга: Ординарная и Универсальная. Ординарная модель кригинга имеет пять доступных типов вариограмм. Универсальная модель кригинга имеет два доступных типа вариограмм. Каждая вариограмма имеет несколько дополнительных устанавливаемых параметров.

  • Вариограммы ординарной модели
    • Spherical – сферическая модель вариограммы. Это значение используется по умолчанию.
    • Circular – круговая модель вариограммы.
    • Exponential – экспоненциальная модель вариограммы.
    • Gaussian – модель вариограммы по гауссовому (нормальному) распределению.
    • Linear – линейная модель вариограммы с порогом.
  • Вариограммы универсальной модели
    • LinearDrift – универсальный кригинг с линейным сдвигом.
    • QuadraticDrift – универсальный кригинг с квадратичным сдвигом.
  • После определения модели вариограммы, остальные параметры являются общими для ординарного и универсального кригинга. Сюда относятся:
    • LagSize ─ по умолчанию используется размер ячейки выходного растра.
    • MajorRange ─ представляет расстояние, за пределами которого корреляция мала или отсутствует.
    • PartialSill ─ разность между самородком и порогом.
    • Nugget ─ представляет погрешность и вариацию на пространственных уровнях, слишком малых, чтобы их можно было выявить. Эффект самородка может быть обнаружен по отсутствию непрерывности в начале кривой модели.

Формой вариограммы является текстовая строка:

"{semivariogramType},{lagSize},{majorRange},{partialSill},{nugget}"

Например:

"Circular, 2000, 2,6, 542"

KrigingModel
cell_size
(Дополнительный)

Размер ячейки, который будет использован при создании выходного растра.

Будет использоваться значение в параметрах среды, если оно было явно задано; в противном случае, будет использован меньший из размеров ширины или высоты экстента входной пространственной привязки, деленный на 250.

Analysis Cell Size
search_radius
(Дополнительный)

Определяет, какая из входных точек будет использована для интерполяции значения каждой ячейки в выходной растр.

Имеются два способа задания окрестности поиска: Variable и Fixed.

Variable использует переменный радиус поиска для нахождения определенного количества входных опорных точек для интерполяции. Fixed использует заданное фиксированное расстояние, в пределах которого все входные точки будут использоваться для интерполяции. По умолчанию используется Variable.

Синтаксис для данных параметров:

  • Variable, number_of_points, maximum_distance, где
    • number_of_points – целочисленное значение, задающее количество ближайших входных опорных точек, которые будут использоваться для интерполяции. Используемое по умолчанию значение – 12 точек.
    • maximum_distance – задает расстояние в единицах карты, которое ограничивает поиск до ближайших входных опорных точек. Значение по умолчанию – это длина диагонали экстента.
  • Fixed, distance, minimum_number_of_points , где
    • distance – задает расстояние как радиус, в пределах которого входные опорные точки будут использоваться для выполнения интерполяции. Значение радиуса выражается в единицах карты. Радиус, применяемый по умолчанию, равен пятикратному размеру ячейки выходного растра.
    • minimum_number_of_points – целое число, определяющее минимальное количество точек, которые будут использованы для интерполяции значений. По умолчанию значение равно 0.

      Если в рамках заданного расстояния не обнаружено необходимого количества точек, расстояние поиска будет увеличиваться, пока не будет найдено заданное минимальное количество точек.

      Если необходимо увеличить радиус поиска, это можно делать до тех пор, пока минимальное число точек minimum_number_of_points не попадет внутрь радиуса, либо пока экстент радиуса не пересечет нижнюю (южную) и/или верхнюю (северную) границу экстента выходного растра. Всем местоположениям, которые не удовлетворяют вышеприведенным условиям, присваивается значение NoData.

Radius
out_variance_prediction_raster
(Дополнительный)

Дополнительный выходной растр, где каждая ячейка содержит проинтерполированное значение полудисперсии в этом положении.

Raster Dataset

Пример кода

Kriging, пример 1 (окно Python)

В этом примере входными данными является точечный шейп-файл, интерполируется выходная поверхность - растр Grid.

import arcpy
from arcpy import env
env.workspace = "C:/data"
arcpy.Kriging_3d("ca_ozone_pts.shp", "OZONE", "c:/output/krigout",
                 "Spherical", 2000, "Variable 12")
Kriging, пример 2 (автономный скрипт)

В этом примере входными данными является точечный шейп-файл, интерполируется выходная поверхность - растр Grid.

# Name: Kriging_3d_Ex_02.py
# Description: Interpolates a surface from points using kriging.
# Requirements: 3D Analyst Extension
# Import system modules

import arcpy
from arcpy import env

# Set environment settings
env.workspace = "C:/data"

# Set local variables
inFeatures = "ca_ozone_pts.shp"
field = "OZONE"
outRaster = "C:/output/krigoutput02"
cellSize = 2000
outVarRaster = "C:/output/outvariance"
kModel = "CIRCULAR"
kRadius = 20000

# Check out the ArcGIS 3D Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("3D")

# Execute Kriging
arcpy.Kriging_3d(inFeatures, field, outRaster, kModel, 
                 cellSize, kRadius, outVarRaster)

Параметры среды

Информация о лицензиях

  • ArcGIS Desktop Basic: Требует Дополнительный модуль 3D Analyst или Spatial Analyst
  • ArcGIS Desktop Standard: Требует Дополнительный модуль 3D Analyst или Spatial Analyst
  • ArcGIS Desktop Advanced: Требует Дополнительный модуль 3D Analyst или Spatial Analyst

Связанные разделы