上一期我们练习了使用经验贝叶斯克里金插值(EBK)创建地震强度预测面。

这一期我们练习使用含障碍的核插值(Kernel Interpolation)创建一个预测面。

含障碍的核插值是通过将局部趋势(线性模型)与输入点相匹配来进行预测。该方法将这些线性模型融合在一起,形成预测面。

这幅图展示了一个例子,说明了核插值如何在一个维度中工作;彩色线条是最适合周围点的局部线性趋势。

这幅图显示了在它们被组合和平滑之后,当地的线条是如何进行的。

这幅图描绘了一个利用含障碍核插值创建的预测面。

注意:在水文河气象应用中,基于点之间最短距离的模型可能更可取。

该方法还可以通过重新定义输入点之间的距离来处理障碍。它不是计算点之间的直线距离,而是计算出连接这些点并围绕障碍的最短序列的直线的总距离。例如,这种技术可以让你在一个湖泊中插值出水污染物的水平,比通过不调整障碍方法能获得更精确地估计接近不规则形状的海岸线。

含障碍核插值

没有绝对的障碍的插值

练习:在这个练习中,在地统计分析工具箱中使用含障碍核插值方法来创建一个震动强度的面。
预计完成时间:20分钟

工具:

1)ArcGIS桌面10.6(基础、标准或高级)

2)ArcGIS地统计分析

3)ArcGIS空间分析

第一步:下载数据
https://www.esri.com/training/courses/57630433851d31e02a43eec8-16470/Content/dataDownload.html
第二步:打开地图文档并访问ArcToolbox 窗口,在标准工具栏上,单击ArcToolbox按钮打开ArcToolbox窗口。
在ArcToolbox窗口中,展开地统计分析工具。

地统计分析工具箱包括分析数据、产生各种输出面、将地统计图层转换成其他格式、进行地统计模拟和灵敏度分析的工具,以及协助设计采样网格。

这些工具被分成5个工具组。在下一个步骤中,您将使用插值工具集来使用含障碍的核插值来创建一个预测面。插值工具集包含了执行插值的地理处理工具来执行插值(如地统计向导),您可以将其用作独立工具,或者在ModelBuilder和Python中使用。

第三步:使用地理处理工具对数据进行插值
扩展插值,并双击含障碍核插值。

提示:您还可以使用搜索窗口来查找和打开含障碍核插值工具。

对于输入要素,选择监控站。

如有必要,对于Z值字段,选择强度,这个字段对每个点都有一个高度或大小值。

因为您正在使用这个工具,所以您可以选择创建一个地统计图层和一个输出栅格。在这个练习中,您将创建一个地统计图层来评估输出面。

对于输出地统计图层,类型KIGSLayer。

对于这种插值方法,您不需要使用任何障碍。对于地震强度来说,没有任何障碍会突然改变震动的强度。

接受剩余的缺省值并单击OK。

KIGS图层预测面是作为一个地统计图层生成的,并出现在地图文档中。这图层存储了插值的模型参数,以及其他定义要素,如源和符号。这个面反映了您的数据转换和通过搜索附近创建的平滑面。图层使用默认的配色方案和分类断层,这可以在图层的属性中进行更改。

在目录表中,将KIGS图层直接移动到监测站图层下面。

第四步:改变参数范围
为了将预测面限制在日本国内,您现在将改变参数范围。

在目录中,右击KIGS图层并选择属性。

如果有必要,单击范围选项卡。

为了设置范围,选择矩形的边界范围,然后单击OK。

在目录中,右键单击图层数据框并选择属性。

如果需要,单击数据框选项卡。

对于裁剪选项,选择裁剪至形状,然后单击指定形状。

在数据框裁剪对话框中,选择要素轮廓线。

对于图层,选择边界。

单击OK关闭数据框裁剪框。

单击OK关闭属性。

KIGS图层(预测面)现在被裁剪,这样它就不会在研究区域的边界之外显示数据,并覆盖边界内所有区域。

检查预测与实际强度之间的关系。

您将注意到类似的预测值的范围在强度点上略有扩展。

第五步:在视觉上探索面
在目录中,右击KIGS图层并选择属性。

单击标记选项卡。

如果有必要,在显示的情况下,点击填充等高线,然后检查填充等高线复选项。

检查描述特性,并对缩放复选框进行改进。

单击OK。

在目录中,右击KIGS图层并选择缩放到图层。

使用适当的工具来导航和探索地图。

直观地判断,KIGS图层代表了真实的震动强度。

保存您的地图。

退出ArcMAP。