降水局部插值介绍课件

简介降水是水文循环中最重要、最活跃的物理过程之一。降雨的时空变化对流域产汇流的影响非常大。常规获取降水的手段是雨量站网,而比较新的手段则是雷达测雨和遥感雨量站观测的降水量称为点降水,它只表示区域中某点或小范围的降水情况;相对而言,遥感技术具有大范围的获取信息的能力。尽管如此,在目前阶段,雨量站网仍然是大多数流域观测降雨的主要手段,而雷达和遥感应用并不普遍简介1简介雨量站网观测的降雨量在空间上是非规则离散分布的,并不能完全反映实际降雨在空间上的连续分布。在水文学研究和实际应用中,常常需要从雨量站网观测值来合理提取降雨空间分布的特征值(比如流域平均雨量)或者模拟降雨空间分布(比如等雨量线)。影响降水空间分布的因素不同,所选择的空间降水插值方法和降水模型也不相同。对区域降水插值精度影响最大的是气象站点的数量及空间插值方法,在站点数量不变的情况下,影响区域降水空间插值精度的主要因素就是空间插值方法简介2降水插值方法分类关于数据的空间插值方法很多种是归结为整体插值法和局部插值法两类;一种是将插值方法归结为整体插值法、局部插值法、地学统计法和混合插值法类空间数据插值方法可以归结为3类:整体插值法、局部插值法和混合插值法降水插值方法分类3局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)最简单的局部插值法是泰森多边形法,又叫最临近点插值法,是·种近似估计方法。该方法假定所需要估算的降水数据与最临近它的已知站点的降水数据相同。这种方法适用于站点密集的地区,并且该地区的地形应该大致相同。但是,泰森多边形法对于逐渐变化的空间变量(如温度、降水)的插值不太合适。同时,该方法忽略了高程的影响,对于高程变化较大的区域,用泰森多边形插值所得的插值数据的误差很大局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)4局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)一种极端的边界内插方法,只用最近的单个点进行区域插值。按数据点位置将区域分割成子区域每个子区域包含一个数据点,各子区域到其他内数据点的距离小于任何到其他数据点的距离,并用其内数据点进行赋值。局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)5局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)%就是说每次你要产生随机数的时候,比如你产生rard中t1〓[EI,YI]=neshgrid(ti,tfigure(1),pl局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)6对于固定的key,不是说从此以后产生的随机數都是相同就是说每饮你要产生随机数的时修,比如你产生randand(100,1)*4ad!00,1)*4[II,YI]=meshgridlti,t:a(x,y,,XI,YI,plots(*,y,z,0,,holdoffIgriddata(x,y,z,XI对于固定的key,不是说从此以后产生的随机數都是相同7局部插值法——距离倒数插值法假设未知的x处属性值P(x)是在局部领域内中所有数据点的距离加权平均值。距离倒数插值法是加权移动平均方法的一种。∑P(x)×d(x2x)2P(xp)对于山区或气象站点不是很密集的地区,距离倒数插值法有助于提高所预测数据的精度。用距离倒数插值法估算气象变量时是根据距离衰减规律,对样本点的空间距离进行加权。这种方法的优点是可以通过权重调整空间插值等值线的结构,目前诸多研究已引入地形等因素的影响而改进该方法局部插值法——距离倒数插值法8局部插值法——距离倒数插值法P(x)×d(xg,x)距离倒数插值法Px)∑P(E)P(A)Xd(E,A)+P(B)xd(E,B)+P(C)xd(E,C)+P(D)xd(E,D)-2d(E,A)2+d(E,B)2+d(E,C)2+d(E,D)2假设A、B、C、D的降水量分别为1,2,3,2(mm),求E点降水量4d(e,a)0.5(55-3.5)+(3.5-3.5)P(E=(1×0.5+2×045+3×0.5+2×0.45)/(0.5+045+0.5+0.45)=2(mm)局部插值法——距离倒数插值法9局部插值法—距离倒数插值法P(x)×d(xg,x)距离倒数插值法Px)∑P(E)=P(A)Xd(E,A)+P(B)xd(E,B)+P(C)xd(E,C)+P(D)xd(ED)-26(E,A)2+d(E,B)2+d(E,C)2+d(E,D)2假设A、B、C、D的降水量分别为1,2,3,2(mm),求E点降水量d(E,A)-0.5(35-25)+(35-5P(E=(1×0.5+2×0.45+3×0.5+2×0.45)/(0.5+045+0.5+0.45)局部插值法—距离倒数插值法10降水局部插值介绍课件11降水局部插值介绍课件12降水局部插值介绍课件13降水局部插值介绍课件14降水局部插值介绍课件15降水局部插值介绍课件16降水局部插值介绍课件17降水局部插值介绍课件18降水局部插值介绍课件19降水局部插值介绍课件20降水局部插值介绍课件21降水局部插值介绍课件22降水局部插值介绍课件23降水局部插值介绍课件24降水局部插值介绍课件25降水局部插值介绍课件26降水局部插值介绍课件27降水局部插值介绍课件28降水局部插值介绍课件29降水局部插值介绍课件30降水局部插值介绍课件31降水局部插值介绍课件32降水局部插值介绍课件33降水局部插值介绍课件34降水局部插值介绍课件35降水局部插值介绍课件36降水局部插值介绍课件37降水局部插值介绍课件38降水局部插值介绍课件39降水局部插值介绍课件40降水局部插值介绍课件41降水局部插值介绍课件42降水局部插值介绍课件43降水局部插值介绍课件44降水局部插值介绍课件45降水局部插值介绍课件46降水局部插值介绍课件47降水局部插值介绍课件48降水局部插值介绍课件49降水局部插值介绍课件50降水局部插值介绍课件51简介降水是水文循环中最重要、最活跃的物理过程之一。降雨的时空变化对流域产汇流的影响非常大。常规获取降水的手段是雨量站网,而比较新的手段则是雷达测雨和遥感雨量站观测的降水量称为点降水,它只表示区域中某点或小范围的降水情况;相对而言,遥感技术具有大范围的获取信息的能力。尽管如此,在目前阶段,雨量站网仍然是大多数流域观测降雨的主要手段,而雷达和遥感应用并不普遍简介52简介雨量站网观测的降雨量在空间上是非规则离散分布的,并不能完全反映实际降雨在空间上的连续分布。在水文学研究和实际应用中,常常需要从雨量站网观测值来合理提取降雨空间分布的特征值(比如流域平均雨量)或者模拟降雨空间分布(比如等雨量线)。影响降水空间分布的因素不同,所选择的空间降水插值方法和降水模型也不相同。对区域降水插值精度影响最大的是气象站点的数量及空间插值方法,在站点数量不变的情况下,影响区域降水空间插值精度的主要因素就是空间插值方法简介53降水插值方法分类关于数据的空间插值方法很多种是归结为整体插值法和局部插值法两类;一种是将插值方法归结为整体插值法、局部插值法、地学统计法和混合插值法类空间数据插值方法可以归结为3类:整体插值法、局部插值法和混合插值法降水插值方法分类54局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)最简单的局部插值法是泰森多边形法,又叫最临近点插值法,是·种近似估计方法。该方法假定所需要估算的降水数据与最临近它的已知站点的降水数据相同。这种方法适用于站点密集的地区,并且该地区的地形应该大致相同。但是,泰森多边形法对于逐渐变化的空间变量(如温度、降水)的插值不太合适。同时,该方法忽略了高程的影响,对于高程变化较大的区域,用泰森多边形插值所得的插值数据的误差很大局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)55局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)一种极端的边界内插方法,只用最近的单个点进行区域插值。按数据点位置将区域分割成子区域每个子区域包含一个数据点,各子区域到其他内数据点的距离小于任何到其他数据点的距离,并用其内数据点进行赋值。局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)56局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)%就是说每次你要产生随机数的时候,比如你产生rard中t1〓[EI,YI]=neshgrid(ti,tfigure(1),pl局部插值法——最近邻点法(泰森多边形法)57对于固定的key,不是说从此以后产生的随机數都是相同就是说每饮你要产生随机数的时修,比如你产生randand(100,1)*4ad!00,1)*4[II,YI]=meshgridlti,t:a(x,y,,XI,YI,plots(*,y,z,0,,holdoffIgriddata(x,y,z,XI对于固定的key,不是说从此以后产生的随机數都是相同58局部插值法——距离倒数插值法假设未知的x处属性值P(x)是在局部领域内中所有数据点的距离加权平均值。距离倒数插值法是加权移动平均方法的一种。∑P(x)×d(x2x)2P(xp)对于山区或气象站点不是很密集的地区,距离倒数插值法有助于提高所预测数据的精度。用距离倒数插值法估算气象变量时是根据距离衰减规律,对样本点的空间距离进行加权。这种方法的优点是可以通过权重调整空间插值等值线的结构,目前诸多研究已引入地形等因素的影响而改进该方法局部插值法——距离倒数插值法59局部插值法——距离倒数插值法P(x)×d(xg,x)距离倒数插值法Px)∑P(E)P(A)Xd(E,A)+P(B)xd(E,B)+P(C)xd(E,C)+P(D)xd(E,D)-2d(E,A)2+d(E,B)2+d(E,C)2+d(E,D)2假设A、B、C、D的降水量分别为1,2,3,2(mm),求E点降水量4d(e,a)0.5(55-3.5)+(3.5-3.5)P(E=(1×0.5+2×045+3×0.5+2×0.45)/(0.5+045+0.5+0.45)=2(mm)局部插值法——距离倒数插值法60局部插值法—距离倒数插值法P(x)×d(xg,x)距离倒数插值法Px)∑P(E)=P(A)Xd(E,A)+P(B)xd(E,B)+P(C)xd(E,C)+P(D)xd(ED)-26(E,A)2+d(E,B)2+d(E,C)2+d(E,D)2假设A、B、C、D的降水量分别为1,2,3,2(mm),求E点降水量d(E,A)-0.5(35-25)+(35-5P(E=(1×0.5+2×0.45+3×0.5+2×0.45)/(0.5+045+0.5+0.45)局部插值法—距离倒数插值法61降水局部插值介绍课件62降水局部插值介绍课件63降水局部插值介绍课件64降水局部插值介绍课件65降水局部插值介绍课件66降水局部插值介绍课件67降水局部插值介绍课件68降水局部插值介绍课件69降水局部插值介绍课件70降水局部插值介绍课件71降水局部插值介绍课件72降水局部插值介绍课件73降水局部插值介绍课件74降水局部插值介绍课件75降水局部插值介绍课件76降水局部插值介绍课件77降水局部插值介绍课件78降水局部插值介绍课件79降水局部插值介绍课件80降水局部插值介绍课件81降水局部插值介绍课件82降水局部插值介绍课件83降水局部插值介绍课