空间插值方法的适用性分析初探

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1、空间插值方法的适用性分析初探张海平周星星代文南京师范大学虚拟地理环境教育重点实验室江苏省地理环境演化国家重点实验室培育建设点江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心摘要：空间插值是地学研究中的基本内容，也是GIS空间分析中的主要方法之一。如何科学、有效地选择适合于特定问题的插值模型显得尤为重要。为解决此问题，该文以ArcGTS提供的常用空间插值模型为研究对象，采用理论模型研究和试验对比的方式，按照各种插值模型的预测能力、先决条件、复杂程度、输出精度和处理速度等进行分类，对每种内插类型的适用性应用场景进行详细阐述。研究发现,针对同一应用场景，采用不同的内插方法产生的结果具

2、有明显的差界，各类插值模型所关注问题的侧重点也各不相同。这进一步表明，按照插值的各种特征对常用内插方法进行分类，有助于在具体的问题中选用更为适合的内插方法，可为插值模型的科学应用提供参考。关键词：空间插值;插值分类;插值适用性;空间分析;GIS;作者简介：张海平(1989-)，男，博士研究生，从事时空大数据分析与可视化以及数字地形分析研究。E-mai1:gissuifeng@163.com收稿日期：2017-04-06基金:国家自然科学基金项目(41601411、41671389、41471316)APreliminaryonApplicabilityAnalysiso

3、fSpatialInterpolationMethodZHANGHai-pingZHOUXing-xingDAIWenAbstract：Spatialinterpolationisabasiccontentofgeoscienceresearch,anditisoneofthemostimportantmethodsofspatialanalysisinGIS.Itisveryimportanltochoosetheinterpolationmodelwhichissuitableforthespecificprobleminscientificandeffective

4、wayintheinterpolationmethods.However,thereisalackofcomprehensiveandclearexpositiononthiskindofproblem.Inthispaper,thestudyobjectiscommonspatidlinterpolationmethodsprovidedbyArcGIS,andthetheoreticalmodelsandtheexperimentalcomparisonmethodsareusedtoclassifytheseinterpolationmodelsaccording

5、tothepredictioneibility,prerequisite,complexity,outputprecisionandprocessingspeedofvariousinterpolationmodels.Itisfoundthatthereareobviousdifferencesintheresultsofdifferentinterpolationmethodsforthesameapplicationscenario,andthefocusofthevariousinterpolationmodelsisdifferent.Thisfurthers

6、howsthataccordingtothevariouscharacteristicsofintcrpolation,itishelpfulintheselectionofmoresuitableinterpolationmethodinthespecificissues,anditalsoprovidesarefereneeforscientificapplicationsofspatialinterpolationmodels.Keyword：spatialinterpolation;interpolationclassifiedtion;interpolatio

7、napplicability;spatialanalysis;GIS;Received：2017-04-06o引言空间插值的主要任务是基于采样点的测量值模拟未知点或区域的预测值Ill,已经广泛应用于环境、土壤和数字地形分析等多个领域［2-4］。早期的插值模型主要采用数学公式，对等距和非等距的数据进行计算，仅限于儿何空间，并不考虑空间依赖性，因此，此时的插值模型并非地理空间框架下的空间插值。随着地理信息理论与方法的发展，基于空间位置数据的采样和预测成为空间数据分析所面临的主要问题么一固。在此背景下，国内外学者对空间插值相关理论与方法进行了卓