gis空间插值方法对比分析

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1、GIS空间插值方法对比分析1.背景各地区经济协调发展是保证国民经济健康持续稳定增长的关键。GDP是反映各地区经济发展状况的重要指标。科学准确分析各地区GDP空间分布特征，对制定有效措施，指导经济协调发展具有重要参考价值。2.目的ArcGIS中提供了三种空间插值方法，每种插值方法在原理上和应用上都大不相同，在此通过具体实例练习如何利用IDW内插方法和Spline内插方法进行GDP空间分布特征的分析，以此来引导读者对空间插值有一个更深刻的认识。3.数据：某地区的统计GDP数据（GDP.shp），数据范围：4601万元~132630万元。数据存放于随书光盘的..

2、Test6目录下。4.要求（1）经济的发展具有一定的连带效应和辐射作用。以该地区各区域年GDP数据为依据，采用IDW和Spline内插方法创建该地区GDP空间分异栅格图；（2）分析每种插值方法中主要参数的变化对内插结果的影响；（3）分析两种内插方法生成的GDP空间分布图的差异性，简单说明形成差异的主要原因；（4）通过该练习，熟练掌握两种插值方法的适用条件。5.实验流程图（1）IDW内插方法相减并取绝对值总结IDW（Power=2））IDW（Power=5）GDP数据图1IDW内插试验流程图（2）Spline内插方法Weight=0Weight=0.01Re

3、gularized总结GDP数据Tension相减并取绝对值Weight=0Weight=5总结图2Spline内插试验流程图（3）两种方法之间的对比，通过空间分析中RasterCalculate命令来进行分析。选择IDW（Power=2），Spline（Regularized，Weight=0.01）。在RasterCalculate中计算Abs（IDW–Spline），比较二者产值变化空间分异特征。1.操作步骤（1）IDW插值法1)插值步骤：A.运行ArcMap，加载SpatialAnalyst模块，如果SpatialAnalyst模块未能激活，单击To

4、ols菜单下的Extensions，选择SpatialAnalyst，单击Close按钮；B.单击File菜单下的Open命令，打开加载地图文档对话框，选择E:Test6GDP.mxd；图3IDW插值结果IDW2：Power=2IDW5：Power=5IDW2-IDW5：Abs（IDW2—IDW5）C.在SpatialAnalyst下拉菜单中选择Options选项，在Options中的General页面中在设置默认工作路径，此处假定为“E:Test6Result”，并设置Analysismask为board.shp；D.在SpatialAnalys

5、t下拉菜单中选择InterpolatetoRaster,在弹出的下一级菜单中单击InverseDistanceWeighted；E.设置Zvaluefield为GDP；设置Power为2；设置Outputcellsize为500；输出结果文件名为IDW2；其他参数不变，单击OK。F.改Power值为5，输出结果文件名为IDW5，重复上述步骤。G.在SpatialAnalyst下拉菜单中选择RasterCalculator，求Abs（IDW2－IDW5）。单击Ok。IDW插值结果如图3所示。2)结果分析A.IDW插枝是加权距离平均函数，平均值不可能大于输入最高

6、值或是小于输入最低值，因此输出的结果数据中，每一栅格值均处于采样数据的最大值与最小值范围之内。B.幂指数对IDW的插值结果有很大影响。幂指数越大，较远的点对于输入的影响越小，即幂指数越高，其局部影响的程度越高。C.IDW属于精确性（生成表面通过采样点）插值方法。因此，在采样点的微小邻域内，即使给出不同的幂指数值，内插结果的变化均比较小，变化比较大的地方出现在采样点值变化剧烈和频繁的区域。此外，如果基于采样点生成泰森多边形，在多边形边线区域，内插值比较稳定，受幂指数值的影响不是很明显。（1）Spline内插法1)插值步骤：图4SplineRegularized

7、插值结果Spr0：Weight=0Spr01：Weight=0.01Spr0-Spr01：Abs（Spr0－Spr01）A.在SpatialAnalyst下拉菜单中选择InterpolatetoRaster,在弹出的下一级菜单中单击Spline；B.设置Zvaluefield为GDP；设置Splinetype为Regularized；设置Weight值为0；设置Outputcellsize为500；输出文件名称为Spr0；其他参数不变，单击OK，进行计算；C.改Weight值为0.01，输出文件名称为Spr01，重复上述步骤；D.修改Splinetype为T

8、ension,并分别取Weight值为0和5，输出文