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Surfer8.0软件的基本操作技能(教程)
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2013-07-08
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Sufer软件使用手册, Surfer8.0软件的基本操作技能(教程)
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目录
一.实验目的和要求..................................................................................................................................................2
二.硬件与软件环境..................................................................................................................................................2
三.实验内容...............................................................................................................................................................3
3.1 反距离加权插值法(Invme Distmeeto a Power)............................................................................................3
3.2 克里金插值法(Kriging)...............................................................................................................................12
3.3 最小曲率法(Minimum Curvature)...............................................................................................................14
3.4 改进谢别德法(Modified Sheparfs Method)................................................................................................16
3.5 自然邻点插值法(Natural Neighbor)............................................................................................................18
3.6 最近邻点插值法(Nearest Neighbor)...........................................................................................................20
3.7 多项式回归法(Polynomial Regression ).....................................................................................................22
3.8 径向基函数插值法(Radial Basis Function)................................................................................................25
3.9 线性插值三角网法(Triangulation with Lin-ear Interpolation)...................................................................27
3.10 移动平均法(Moving Average)...................................................................................................................29
3.11 数据度量法(Data Metries).........................................................................................................................31
3.12 局部多项式法(Local Polynomia1)............................................................................................................32
四.结束语.................................................................................................................................................................34
一.实验目的和要求
1. 目的:
掌握Surfer软件的基本操作技巧,如网格化、修改地图各种属性、导出图件等。
了解suffer自带的各种网格化方法的背景及原理。
使用不同的网格化方法,并对结果做对比分析。
2. 要求:
熟悉Surfer软件的菜单,掌握Surfer软件的基本操作技巧。
根据数据文件(作业二.dat),对Surfer软件的各种网格化插值方法进行比
较,并提交报告。
爱护实验室设备,独立完成实验报告。
二.硬件与软件环境
1. 硬件
华硕笔记本 K40IN
2. 软件平台
操作系统:Windows XP
软件:Suffer 8.0 中文版
2
三.实验内容
3.1 反距离加权插值法(Invme Distmeeto a Power)
3.1.1 方法原理背景
反距离加权插值法又被称为谢别德法(Shepard) 方法。它的基本原理是设平
面上分布一系列离散点, 己知其位置坐标(x i, y i) 和属性值 z i ( i= 1, 2, n) , p (x ,⋯
y ) 为任一格网点, 根据周围离散点的属性值, 通过距离加权插值求 P 点属性值。
距离加权插值法综合了泰森多边形的邻近点法和多元回归法的渐变方法的长处,
它假设 P 点的属性值是在局部邻域内中所有数据点的距离加权平均值, 可以进
行确切的或者圆滑的方式插值。周围点与 P 点因分布位置的差异, 对 P (z ) 影响
不同, 我们把这种影响称为权函数 w i (x , y ) , 方次参数控制着权系数如何随着
离开一个格网结点距离的增加而下降。对于一个较大的方次, 较近的数据点被
给定一个较高的权重份额; 对于一个较小的方次, 权重比较均匀地分配给各数据
点。计算一个格网结点时, 给予一个特定数据点的权值, 与指定方次的结点到观
测点的距离倒数成比例。当计算一个格网结点时,配给的权重是一个分数, 所有
权重的总和等于 1. 0。当一个观测点与一个格网结点重合时, 该观测点被给予一
个实际为 1. 0 的权重, 所有其它观测点被给予一个几乎为 0. 0 的权重[2, 3 ]。换
言之, 该结点被赋给与观测点一致的值, 这就是一个准确插值。权函数主要与距
离有关, 有时也与方向有关, 若在 P 点周围四个方向上均匀取点, 那么可不考虑
方向因素, 这时:
3
式中 , 表示由离散点(x i, y i) 至P (x , y
) 点的距离。p (z ) 为要求的待插点的值。权函数
, u 值一般取为2。反距离加权插值法是GIS
软件根据点数生成规则格网数据文件的最常见的方法, 计算值易受数据点集群
的影响, 计算结果常出现一种孤立点数据明显高于周围数据点的“鸭蛋”分布模式,
可在插值过程中通过动态修改搜索准则进行一定程度的改进。
3.1.2 实验步骤
(各种网格化方法的具体步骤大致相同,仅以此为例)
1.查看数据
拿到数据后,在画图之前,需要对数据有个初步了解,以便顺利做下面工作。
1) 点击“文件”->“打开”,弹出下面对话框,选择实验数据:
4
2) 打开后看到,A,B列是测点系统编号,C,D列是测点纵、横坐标,E列是实测
结果值,因此做等值线图需用的数据是D,C,E列。
2.网格化数据
1) 点击“网格”->“数据”,选中数据弹出网格化数据对话框如下。
2) 数据列对应方式为,x->D ,y->C ,z->E 。
3) 网格化方法共有12种(suffer 8),其中前9种中除了多项式回归法是一个趋势
面分析作图法外,其他8种都是节点插值方法!他们的具体插值原理见报告后
面附!分别使用这些网格化方法作图并比较!
5
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bingdaokeji
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