克里格方法內(nèi)插生成高程曲面

1、1實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)8 8： 21. ： 現(xiàn)有某地區(qū)一系列高程采樣點(diǎn)，需要通過(guò)現(xiàn)有某地區(qū)一系列高程采樣點(diǎn)，需要通過(guò)內(nèi)插生成該地區(qū)的高程層面，為后續(xù)研究提供合理的內(nèi)插生成該地區(qū)的高程層面，為后續(xù)研究提供合理的數(shù)據(jù)層面信息。數(shù)據(jù)層面信息。 2. ：通過(guò)練習(xí)熟練掌握并理解每種克里格方法：通過(guò)練習(xí)熟練掌握并理解每種克里格方法的原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程，體會(huì)他們?cè)诰唧w應(yīng)用中的適應(yīng)性。的原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程，體會(huì)他們?cè)诰唧w應(yīng)用中的適應(yīng)性。 3. ：根據(jù)數(shù)據(jù)特征，至少選用一種克里格方法：根據(jù)數(shù)據(jù)特征，至少選用一種克里格方法內(nèi)插生成高程表面，并分析對(duì)于此例，該方法的的適內(nèi)插生成高程表面，并分析對(duì)于此例，該方法的的適用性。（用性。（有能

2、力的同學(xué)可選用多種克里格方法進(jìn)行插有能力的同學(xué)可選用多種克里格方法進(jìn)行插值，并比較對(duì)于此例不同方法的優(yōu)劣值，并比較對(duì)于此例不同方法的優(yōu)劣 4. ：某地區(qū)的高程采樣點(diǎn)（：某地區(qū)的高程采樣點(diǎn)（jyg.shp）；數(shù)據(jù)存）；數(shù)據(jù)存放于放于Chp10ex1。 3：（1） 在在 ArcMap 中加載中加載 jyg.shp。 （2） 啟動(dòng)地理統(tǒng)計(jì)模塊啟動(dòng)地理統(tǒng)計(jì)模塊 Geostatistical Analyst。 （3） 單擊單擊 Geostatistical Analyst 模塊的下拉箭模塊的下拉箭頭點(diǎn)擊頭點(diǎn)擊 Create Subsets 命令。命令。 （4） 在彈出的對(duì)話框中，在彈出的對(duì)話框中，Inp

3、ut 選項(xiàng)中選擇需要選項(xiàng)中選擇需要生成子集的數(shù)據(jù)生成子集的數(shù)據(jù)jyg，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊 Next 按鈕。按鈕。（5） 在彈出的對(duì)話框中，通過(guò)滑塊設(shè)置訓(xùn)練子集在彈出的對(duì)話框中，通過(guò)滑塊設(shè)置訓(xùn)練子集與檢驗(yàn)子集的比例，在與檢驗(yàn)子集的比例，在 Output Personal Geodatabase 中設(shè)置子集的輸出路徑及名稱，點(diǎn)中設(shè)置子集的輸出路徑及名稱，點(diǎn)擊完成按鈕（擊完成按鈕（圖圖1）。）。 4圖圖1生成生成2個(gè)數(shù)據(jù)子集個(gè)數(shù)據(jù)子集5（6）單擊選中）單擊選中 jyg_training 層面，隨后點(diǎn)擊層面，隨后點(diǎn)擊 Geostatistical Analyst模塊的下拉箭頭選擇模塊的下拉箭頭選擇 Explo

4、re Data 并點(diǎn)擊并點(diǎn)擊 Histogram 命令，或點(diǎn)擊命令，或點(diǎn)擊Geostatistical Analyst 模塊的下拉箭頭選擇模塊的下拉箭頭選擇 Explore Data 并點(diǎn)擊并點(diǎn)擊Normal QQPlot 命令，生成如下結(jié)果（命令，生成如下結(jié)果（圖圖 2）。由圖）。由圖上可知，數(shù)據(jù)分布符合正態(tài)分布的假設(shè)，不需要進(jìn)行上可知，數(shù)據(jù)分布符合正態(tài)分布的假設(shè)，不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)變換。數(shù)據(jù)變換。 6圖圖 2數(shù)據(jù)直方圖數(shù)據(jù)直方圖數(shù)據(jù)正態(tài)數(shù)據(jù)正態(tài)QQPlot圖圖7（7） 點(diǎn)擊點(diǎn)擊 Geostatistical Analyst 模塊的下拉箭頭模塊的下拉箭頭選擇選擇 Explore Data 并點(diǎn)擊

5、并點(diǎn)擊 Trend Analysis 命令，查命令，查看數(shù)據(jù)看數(shù)據(jù)，如，如 圖圖3 所示。所示。圖圖 3南北方向（南北方向（藍(lán)線藍(lán)線）不存在趨勢(shì)，）不存在趨勢(shì)，而東西方向上（而東西方向上（綠線綠線）有明顯的）有明顯的東高西低的趨勢(shì)出現(xiàn)，因此需要東高西低的趨勢(shì)出現(xiàn)，因此需要用用，在后續(xù)剔出趨，在后續(xù)剔出趨勢(shì)的操作中選擇勢(shì)的操作中選擇 First。8（8）單擊）單擊 Geostatistical Analyst 模塊的下拉箭頭點(diǎn)模塊的下拉箭頭點(diǎn)擊擊 Geostatistical Wizard 命令。命令。 （9）在彈出的對(duì)話框中，在）在彈出的對(duì)話框中，在 Dataset1 選擇訓(xùn)練數(shù)據(jù)選擇訓(xùn)練數(shù)據(jù)

6、 jyg_training 及其屬性及其屬性 STATION，在，在 Validation 中中選擇檢驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇檢驗(yàn)數(shù)據(jù) jyg_test 及其屬性及其屬性 STATION，在，在 Methods 中選擇中選擇Kriging 內(nèi)插方法，最后點(diǎn)擊內(nèi)插方法，最后點(diǎn)擊 Next 按鈕。按鈕。 （見(jiàn)圖見(jiàn)圖 4） 9圖圖 4訓(xùn)練數(shù)據(jù)的選擇訓(xùn)練數(shù)據(jù)的選擇檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的選擇檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的選擇Kriging方法方法10（10）在彈出的對(duì)話框中，展開(kāi)泛克里格）在彈出的對(duì)話框中，展開(kāi)泛克里格Universal Kriging，在下面的選項(xiàng)中點(diǎn)擊預(yù)測(cè)圖（，在下面的選項(xiàng)中點(diǎn)擊預(yù)測(cè)圖（Prediction Map），在），在

7、DataSet1 選項(xiàng)卡中的選項(xiàng)卡中的 Transformation 里選擇里選擇 None變換方式，在變換方式，在 Order of Trend 里選擇里選擇 First，點(diǎn)擊，點(diǎn)擊 Next 按鈕（按鈕（見(jiàn)圖見(jiàn)圖 5）11圖圖 5內(nèi)插方法的選擇內(nèi)插方法的選擇12（11） 在彈出的在彈出的 Detrending 對(duì)話框中，點(diǎn)擊對(duì)話框中，點(diǎn)擊 Next 按鈕。（按鈕。（如圖如圖 6） 圖圖 6剔除趨勢(shì)示意圖剔除趨勢(shì)示意圖13（12） 在彈出的在彈出的Semivariogram/Covariance Modeling 對(duì)話框中（對(duì)話框中（圖圖 7），先按照默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行），先按照默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行操作，

8、在得到對(duì)模型精度評(píng)定的結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)結(jié)果誤操作，在得到對(duì)模型精度評(píng)定的結(jié)果后，發(fā)現(xiàn)結(jié)果誤差太大，返回更改該對(duì)話框中的參數(shù)，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，差太大，返回更改該對(duì)話框中的參數(shù)，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，將分組數(shù)將分組數(shù) Number of 設(shè)為設(shè)為 10 得到的結(jié)果較好。需注得到的結(jié)果較好。需注意的是，在設(shè)置分組數(shù)時(shí)，盡量保證每組中的樣點(diǎn)對(duì)意的是，在設(shè)置分組數(shù)時(shí)，盡量保證每組中的樣點(diǎn)對(duì)數(shù)數(shù)大于大于 10。最后點(diǎn)擊。最后點(diǎn)擊 Next 按鈕。按鈕。14圖圖 7半變異半變異/協(xié)方差協(xié)方差建模參數(shù)設(shè)置建模參數(shù)設(shè)置15（13） 在彈出的在彈出的 Searching Neighborhood 對(duì)話框?qū)υ捒蛑?，點(diǎn)擊中，點(diǎn)擊 Ne

9、xt 按鈕。按鈕。 （圖圖 8）圖圖 816（14） 在彈出的在彈出的 Cross Validation 對(duì)話框中，顯示對(duì)話框中，顯示了對(duì)模型的精度的評(píng)價(jià)，如了對(duì)模型的精度的評(píng)價(jià)，如圖圖 9 所示。在對(duì)不同參數(shù)所示。在對(duì)不同參數(shù)得到模型的比較中，可參考得到模型的比較中，可參考 Prediction Error 中的幾中的幾個(gè)指標(biāo)。符合以下標(biāo)準(zhǔn)的模型是最優(yōu)的：標(biāo)準(zhǔn)平均值個(gè)指標(biāo)。符合以下標(biāo)準(zhǔn)的模型是最優(yōu)的：標(biāo)準(zhǔn)平均值（Mean Standardized）最接近于）最接近于 0，均方根預(yù)測(cè)誤，均方根預(yù)測(cè)誤差（差（Root-Mean-Square）最小，平均標(biāo)準(zhǔn)誤）最小，平均標(biāo)準(zhǔn)誤（Average M

10、ean Error）最接近于均方根預(yù)測(cè)誤差）最接近于均方根預(yù)測(cè)誤差（Root-Mean-Square），標(biāo)準(zhǔn)均方根預(yù)測(cè)誤差），標(biāo)準(zhǔn)均方根預(yù)測(cè)誤差（Root-Mean-Square Standardized）最接近于）最接近于 1。最后點(diǎn)擊最后點(diǎn)擊 Next 按鈕。按鈕。 17圖圖 9交叉驗(yàn)證結(jié)果交叉驗(yàn)證結(jié)果18（15） 在彈出的在彈出的 Validation 對(duì)話框中，點(diǎn)擊對(duì)話框中，點(diǎn)擊 Finish 按鈕。泛克立格法內(nèi)插結(jié)果如按鈕。泛克立格法內(nèi)插結(jié)果如圖圖 10所示。所示。 圖圖 10泛克里格內(nèi)插生成預(yù)測(cè)圖泛克里格內(nèi)插生成預(yù)測(cè)圖19（16） 雙擊雙擊 jyg 層面，在彈出的屬性對(duì)話框中，選層

11、面，在彈出的屬性對(duì)話框中，選擇擇 Symbology 選項(xiàng)卡，展開(kāi)選項(xiàng)卡，展開(kāi) Quantities列表，選中列表，選中 Graduated Symbols，在，在 Value 中選擇中選擇 STATION，將符號(hào)大小的變化范圍將符號(hào)大小的變化范圍 Symbol Size fromto里里改為改為 4 到到 16，如，如圖圖 11 所示，單擊應(yīng)用，再單擊確定。所示，單擊應(yīng)用，再單擊確定。 20圖圖 11層面屬性設(shè)置層面屬性設(shè)置21（17）將內(nèi)插生成的層面與）將內(nèi)插生成的層面與 jyg 疊加顯示疊加顯示，如，如圖圖 12 所示：所示：圖圖 1222（18）右擊）右擊 Universal Krig

12、ing 圖層，然后點(diǎn)擊圖層，然后點(diǎn)擊 Save as a Layer File.命令將圖層保存，最后點(diǎn)擊菜命令將圖層保存，最后點(diǎn)擊菜單單 File 下的下的 Save 命令保存此地圖文檔，命名為命令保存此地圖文檔，命名為 chp10.mxd。 （見(jiàn)（見(jiàn)圖圖13）圖圖 13轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)轉(zhuǎn)換成柵格數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)置據(jù)的參數(shù)設(shè)置23：由圖上可以看出，原始數(shù)據(jù)點(diǎn)層按高程值的大小由圖上可以看出，原始數(shù)據(jù)點(diǎn)層按高程值的大小以以符號(hào)大小符號(hào)大小來(lái)表示，預(yù)測(cè)表面也是按高程值的大來(lái)表示，預(yù)測(cè)表面也是按高程值的大小以小以顏色深淺顏色深淺來(lái)表示。兩個(gè)層面都表現(xiàn)出東高西來(lái)表示。兩個(gè)層面都表現(xiàn)出東高西低的趨勢(shì)，與前面趨勢(shì)分析的結(jié)果也一致。在圖低的趨勢(shì)，與前面趨勢(shì)分析的結(jié)果也一致。在圖幅的中心位置，數(shù)據(jù)點(diǎn)的值相差不大，在預(yù)測(cè)表幅的中