วันพฤหัสบดีที่ 16 มกราคม พ.ศ. 2557

บทที่ 5 การประมาณค่าช่วง (Interpolation)

การประมาณค่าช่วง (Interpolation) 
เป็นการทำนายค่าให้กับเซลล์ในแรสเตอร์ จากข้อมูลตัวอย่างที่มีอยู่อย่างจำกัด ทำให้ทำนายค่าที่ไม่ทราบได้จากจุดใด ๆ เช่น จุดความสูง ปริมาณน้้าฝน เป็นต้น โดยจะมีหลายวิธี เช่น IDW , Natural Neighbors , Spline , Kriging , Trend และ Topo to Raster 

1. IDW (Inverse Distance Weight)
              เป็นการประมาณค่าโดยทำการสุ่มจุดตัวอย่างแต่ละจุดจากตำแหน่งที่สามารถส่งผลกระทบไปยังเซลล์ที่ต้องประมาณค่าได้ ซึ่งจะมีผลกระทบน้อยลงเรื่อย ๆ ตามระยะทางที่ไกลออกไป
 -  เปิดโปรแกรม เเล้วไปที่ข้อมูลของจ.กาญจนบุรี นำ SPOT ออกมา


- เปิดตาราง Attribute table เพื่อดูข้อมูล


- ไปที่คำสั่ง เปิด Arctoolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > IDW



- นำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = IDW > Output cell size = 40 เเล้วกด OK  ได้เลยค่ะ


- ผลลัพธ์ที่ได้

- ลองนำข้อมูลจุดออกจะทำให้เห็นข้อมูลเวกเตอร์ดังนี้


- นำข้อมูล PROVINCE ออกมา


- ไปที่คำสั่ง IDW โดย  Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = IDW2 > Output cell size = 40 เเล้วไปเลือกที่ Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง

- ผลลัพธ์ที่ได้


2. Natural Neighbors 
          หลักการของ Natural Neighbors คือ การสร้าง subset ที่อยู่ใกล้จุดตัวอย่างมากที่สุด จากนั้นจะท้าการแทรกค่าโดยใช้ค่าเฉลี่ยถ่วงน้้าหนักตามขนาดของพื้นที่ของข้อมูลจุดตัวอย่าง

- ไปที่คำสั่ง เปิด Arctoolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation >  Natural Neighbors 


- นำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = Natura  > Output cell size = 40  เเล้วไปเลือกที่ Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง



- ผลลัพธ์ที่ได้

3. Spline
           เป็นวิธีการแทรกค่าให้พอดีกับพื้นผิวที่มีความโค้งเว้าอย่างน้อยตามจุดข้อมูลตัวอย่างที่น้าเข้ามา เหมือนการบิดงอของแผ่นยางผ่านจุดตัวอย่าง โดยพยายามให้อย่างน้อยความโค้งทั้งหมดเข้าหาจุดตัวอย่างเหล่านั้นมาเป็นพื้นผิว แบ่งเป็น 2 แบบ ได้แก่
    3.1 Regularized spline เป็นเทคนิคที่ท้าให้ผลลัพธ์ที่ได้มีความเรียบ และค่าของข้อมูลมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงแบบค่อยเป็นค่อยไปมากขึ้น โดยการก้าหนดค่าน้้าหนักที่เหมาะสมควรอยู่ระหว่าง 0-0.5

- ไปที่คำสั่ง เปิด Arctoolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Spline


- นำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = SP_red  > Output cell size = 40 > Spline type = REGULARIZED เเล้วไปเลือกที่ Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง 




- ผลลัพธ์ที่ได้

        3.2 Tension spline เป็นเทคนิคที่มีการควบคุมความแข็งกระด้างของพื้นผิว ให้เป็นไปตามลักษณะของปรากฏการณ์ โดยผลลัพธ์ที่ได้มีความเรียบน้อย กว่าแบบ Regularize

- ไปที่เครื่องมือ  spline ออกมา เเเล้วนำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = SP_ten  > Output cell size = 40 > Spline type = TENSION เเล้วไปเลือกที่ Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง (ทำตาม 3.1 )

- ผลลัพธ์ที่ได้

4. Kriging
          เป็นวิธีการประมาณค่าช่วงขั้นสูง โดยการใช้กระบวนการทางสถิติและสมการทางคณิตศาสตร์เข้ามาช่วยในการวิเคราะห์

- ไปที่คำสั่ง เปิด Arctoolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Kriging


- นำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = Kriging  > Output cell size = 40 เเล้วไปเลือกที่ Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง 


- ผลลัพธ์ที่ได้

5. Trend
          วิธีนี้จะท้าการเลือกสมการทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสม โดยการระบุล้าดับของพีชคณิต (Polynomial) ให้กับจุดตัวอย่างทั้งหมด

-  ไปที่คำสั่ง เปิด Arctoolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Trend


 - นำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = Trend  > Output cell size = 40 >Polynomial order = 1 เเล้วไปเลือกที่ Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง 



- ผลลัพธ์ที่ได้

- Trend ยกกำลัง 2   ไปที่คำสั่งTrend  เเล้วนำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = Trend2  > Output cell size = 40 > Polynomial order = 2  เเล้วไปเลือกที่ (ทำเเบบเดิม) Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง 


- ผลลัพธ์ที่ได้

- Trend ยกกำลัง 3   ไปที่คำสั่งTrend  เเล้วนำเข้าข้อมูล Input = SPOT > Z value raster = ELEVATION > Output = Trend3  > Output cell size = 40 > Polynomial order = 3  เเล้วไปเลือกที่ (ทำเเบบเดิม) Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง 


- ผลลัพธ์ที่ได้

6. Topo to Raster
            เป็นวิธีการที่ออกแบบมาเพื่อสร้างแบบจ้าลองความสูงเชิงเลขทางอุทก-ศาสตร์ (Hydrological correct digital elevation model: DEMs) โดยใช้ข้อมูลเส้น Contour

- นำข้อมูล SPOT ,PROVINCE ,CONTOUR ,STREAM ออกมา


-  ไปที่คำสั่ง เปิด Arctoolbox > Spatial Analyst Tools > Interpolation > Topo to Raster


- นำเข้าข้อมูล Input = SPOT - ELEVATION - PointElevation ,PROVINCE - Boundary  ,CONTOUR - ELEVATION - Contour ,STREAM - Stream   > Output = ToPo  > Output cell size = 40  เเล้วไปเลือกที่ Environment settings >Processing Extent > Same as layer PROVINCE > Raster Analysis > Mask = PROVINCE > OK เเล้วจึงกด OK อีกครั้ง 




- ผลลัพธ์ที่ได้

การสร้าง TIN เป็นเวอกเตอร์   จะมีโหนดแต่ละโหนดเชื่อมโยงไว้
- ไปที่คำสั่ง เปิด Arctoolbox > 3D Analyst Tools > TIN Management > Create TIN


- นำเข้าข้อมูล Output = TIN  > Input = SPOT  ,PROVINCE  ,CONTOUR ,STREAM (ปรับเปลี่ยนตามตัวอย่างนะค่ะ)


- ผลลัพธ์ที่ได้


- ทำให้เส้นหายไปโดยไปคลิกขวาที่ข้อมูล TIN เลือก Properties > Symbology > เอาเครื่องหมายถูกตรงEdge types ออก เเล้วกด OK


- ผลลัพธ์ที่ได้





วีดิโอวิธีการทำเนื้อหาในบทที่ 5 การประมาณค่าช่วง (Interpolation) ค่ะ





































ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น