关于泰森多边形插值

泰森多边形插值又叫做最近邻点插值法(NearestNeighbor)

GIS和地理分析中经常采用泰森多边形进行快速赋值,其中一个隐含的假设是任何地点的未知数据均使用距它最近的采样点数据。

实际上,除非有足够多的采样点,否则该假设是不恰当的,比如降水、气压、温度等现象是连续变化的,用泰森多边形插值方法得到的结果变化只发生在边界上,即产生的结果在边界上是突变的,在边界内部都是均质的和无变化的,这是泰森多边形分析的不完善之处。

因此,尽管泰森多边形产生于气候学领域,却特别适合于专题数据的内插,可以生成专题与专题之间明显的边界而不会出现不同级别之间的中间现象。
(参考自:Surfer—九种插值方法;GIS空间分析原理与方法,第二版,刘湘南)

案例:

泰森多边形是由荷兰气候学家A. H. Thiessen提出的一种根据离散分布的气象站的降雨量来计算平均降雨量的方法,即将所有相邻气象站连成三角形,作这些三角形各边的垂直平分线,于是每个气象站周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。用这个多边形内所包含的一个唯一气象站的降雨强度来表示这个多边形区域内的降雨强度,并称这个多边形为泰森多边形。

使用泰森多边形可将取自一组气候测量仪的测量值概化到周围区域,还可为一组店铺快速建立服务区模型。本推送介绍如何利用泰森多边形赋值观测站邻近区域的天气,具体操作方法如下:

Step1:导入降雨量采样数据点

打开“zone”图层,并导入采样点数据“rainfall.txt”,导入部分操作流程详见【ArcGIS教程】降雨量统计和直方图绘制。
泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气

Step2:导出采样点矢量数据

右击“rainfall.txt个事件”图层,选择【数据|导出数据】,设置输出数据为“export_output.shp”,得到采样点矢量数据。
泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气
泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气

Step3:创建泰森多边形

打开【分析工具】|【邻域分析】|【创建泰森多边形】工具,输入数据为“export_output.shp”,输出要素为“Defalt.gdb”,输出字段为“ONLY_FID”;点击【环境】打开工具环境设置,其中输出坐标系选择“与图层‘zone’相同”,处理范围为“与图层‘zone’相同”。
泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气
泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气

Step4:剪裁泰森多边形

打开【分析工具】|【提取分析】|【裁剪】工具,输入要素为“zone”,剪裁要素为“Export_Output_CreateThiess”,即可得到与所分析区域大小一致的泰森多边形。

泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气
泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气

Step5:导出数据

右击“Export_Output”图层,点击【属性】|【图层属性】|【链接】|【添加】,选择“某一表的属性”,“FID”,“Export_Output_CreateThiess1”,与“Input_FID”,将面积属性与“Export_Output”图层相连接,添加“shape_area”属性。

最后就可以右击“Export_Output”图层,在【打开属性表】中选择Export_Output导出“.dbf”格式的数据,进行后续处理。

泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气
泰森多边形快速赋值案例——赋值观测站邻近区域的天气
注:操作平台为ArcGIS 10.3

利用泰森多边形赋值观测站邻近区域的天气,原文连接
2018-01-28 21:50
Author:“社会科学中的数据可视化”

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