IDW (Spatial Analyst)
Resumen
Interpola una superficie de ráster a partir de puntos utilizando una técnica de distancia inversa ponderada (IDW).
Uso
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El valor de salida para una celda que utiliza la distancia inversa ponderada (IDW) se limita al rango de valores utilizados para la interpolación. Dado que la IDW es un promedio de distancia ponderada, el promedio no puede ser mayor que la entrada máxima o inferior que la entrada mínima. Por lo tanto, no puede crear crestas o valles si estos extremos aún no se han muestreado (Watson y Philip 1985).
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Los mejores resultados de la IDW se obtienen cuando la muestra es lo suficientemente densa respecto de la variación local que intenta simular. Si la muestra de los puntos de entrada es dispersa o despareja, los resultados pueden no representar en forma suficiente la superficie deseada (Watson y Philip 1985).
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La influencia de un punto de entrada sobre un valor interpolado es isotrópica. Dado que la influencia de un punto de entrada sobre un valor interpolado se relaciona con la distancia, la IDW no "preserva la cresta" (Philip y Watson 1982).
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Algunos datasets de entrada pueden tener algunos puntos con las mismas coordenadas x,y. Si los valores de los puntos de una ubicación común son los mismos, se consideran duplicados y no afectan a la salida. Si los valores son diferentes, se consideran puntos coincidentes.
Las distintas herramientas de interpolación pueden manejar esta condición de datos de maneras distintas. Por ejemplo, en algunos casos el primer punto coincidente encontrado se utiliza para el cálculo; en otros casos, se utiliza el último punto encontrado. Esto puede causar que algunas ubicaciones del ráster de entrada tengan valores distintos a los que puede esperar. La solución es preparar los datos quitando estos puntos coincidentes. La herramienta Capturar eventos de la caja de herramientas de Estadística espacial es útil para identificar cualquier punto coincidente en los datos.
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La opción de barreras se utiliza para especificar la ubicación de entidades lineales conocidas por interrumpir la continuidad de la superficie. Estas entidades no tienen valores z. Acantilados, fallas y terraplenes son ejemplos típicos de barreras. Las barreras limitan el conjunto seleccionado de puntos de muestra de entrada utilizado para interpolar valores z de salida a esas muestras sobre el mismo lado de la barrera como la celda de procesamiento actual. La separación por una barrera se determina mediante un análisis de línea de visión entre cada par de puntos. Esto significa que no se requiere separación topológica para que dos puntos se excluyan mutuamente de la región de influencia del otro. Los puntos de muestra de entrada que yacen exactamente sobre la línea de la barrera se incluyen en el conjunto seleccionado de muestras para ambos lados de la barrera.
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Las entidades de barrera se introducen como entidades de polilínea. IDW sólo utiliza las coordenadas x,y para la entidad lineal; por lo tanto, no es necesario proporcionar valores z para los lados izquierdo y derecho de la barrera. Se ignorarán todos los valores z.
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El uso de barreras extenderá el tiempo de procesamiento de manera significativa.
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Esta herramienta tiene un límite de aproximadamente 45 millones de puntos de entrada. Si la clase de entidad de entrada contiene más de 45 millones de puntos, la herramienta puede fallar al crear un resultado. Puede evitar este límite interpolando el área de estudio en varias partes, asegurándose de que haya alguna superposición en los bordes, y creando luego un mosaico de los resultados para generar un sólo dataset ráster grande. Alternativamente, puede utilizar un dataset de terreno para almacenar y visualizar puntos y superficies comprimidos de mil millones de puntos de medición.
Si tiene la extensión de Geostatistical Analyst, podrá procesar datasets más grandes.
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Los datos de la entidad de entrada deben contener por lo menos un campo válido.
Sintaxis
| Parámetro | Explicación | Tipo de datos |
in_point_features |
Entidades de puntos de entrada que contienen los valores z que se interpolarán en un ráster de superficie. | Feature Layer |
z_field |
Campo que contiene un valor de altura o magnitud para cada punto. Puede ser un campo numérico o el campo Forma si las entidades de punto de entrada contienen valores z. | Field |
cell_size (Opcional) |
El tamaño de celda con el que se creará el ráster de salida. Este será el valor del entorno si se establece explícitamente; de lo contrario, será el valor más bajo del ancho o de la altura de la extensión de las entidades de punto de entrada, en la referencia espacial de entrada, dividido por 250. | Analysis Cell Size |
power (Opcional) |
El exponente de distancia. Controla la significancia de los puntos circundantes sobre el valor interpolado. Una potencia mayor tiene como resultado una influencia menor de los puntos lejanos. Puede ser cualquier número real mayor que 0 pero los resultados más razonables se obtendrán con valores de 0,5 a 3. El valor predeterminado es 2. | Double |
search_radius (Opcional) |
La clase Radio define cuáles de los puntos de entrada se utilizarán para interpolar el valor para cada celda en el ráster de salida. Hay dos tipos de clases de radio: RadiusVariable y RadiusFixed. Un radio de búsqueda variable se utiliza para encontrar una cantidad específica de puntos de muestra de entrada para la interpolación. El tipo fijo utiliza una distancia fija especificada dentro de la cual todos los puntos de entrada se utilizarán para la interpolación. El tipo variable es la opción predeterminada.
| Radius |
in_barrier_polyline_features (Opcional) |
Entidades de polilínea que se utilizarán como corte o límite en la búsqueda de puntos de muestra de entrada. | Feature Layer |
Valor de retorno
| Nombre | Explicación | Tipo de datos |
| out_raster |
Ráster de superficie interpolado de salida. | Raster |
Ejemplo de código
En este ejemplo se introduce un shapefile de punto y se interpola la superficie de salida como ráster TIFF.
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
outIDW = Idw("ozone_pts.shp", "ozone", 2000, 2, RadiusVariable(10, 150000))
outIDW.save("C:/sapyexamples/output/idwout.tif")
En este ejemplo se introduce un shapefile de punto y se interpola la superficie de salida como ráster de cuadrícula.
# Name: IDW_Ex_02.py
# Description: Interpolate a series of point features onto a rectangular
# raster using Inverse Distance Weighting (IDW).
# Requirements: Spatial Analyst Extension
# Import system modules
import arcpy
from arcpy import env
from arcpy.sa import *
# Set environment settings
env.workspace = "C:/sapyexamples/data"
# Set local variables
inPointFeatures = "ca_ozone_pts.shp"
zField = "ozone"
cellSize = 2000.0
power = 2
searchRadius = RadiusVariable(10, 150000)
# Check out the ArcGIS Spatial Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
# Execute IDW
outIDW = Idw(inPointFeatures, zField, cellSize, power, searchRadius)
# Save the output
outIDW.save("C:/sapyexamples/output/idwout02")