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二维插值的普通克里金法-基于地质统计学的MATLAB实现

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简介:
本文介绍了利用MATLAB软件进行二维插值的一种方法——普通克里金法,并探讨了其在地质统计学中的应用与实践。 这个函数是我从variogram 和 variogramfit 函数开始开发的。它并非为执行克里金法的高度优化代码而设计,但可能具有教育价值。请注意,若要使用克里金法,请确保下载最新版本的 variogramfit。该函数采用普通克里金方法,在坐标 x 和 y 上未采样位置 xi, yi 处插入变量 z 的测量值。它需要一个包含所有必要变异函数信息的 vstruct 变量,vstruct 是由 variogramfit 函数输出的第四个参数提供。这是一个基本但易于使用的函数来执行普通克里金插值。我称之为基础是因为它总是使用所有的观察点来估计未采样位置处的值。然而,在样本点不在自相关范围内时(例如需要类似 ak 最近邻搜索算法的情况),这可能没有必要了。因此,这些方法最适合于相对少量的观测数据(大约100-500个)。对于大量观测数据,则建议使用 GSTAT。

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    本文介绍了利用MATLAB软件进行二维插值的一种方法——普通克里金法,并探讨了其在地质统计学中的应用与实践。 这个函数是我从variogram 和 variogramfit 函数开始开发的。它并非为执行克里金法的高度优化代码而设计,但可能具有教育价值。请注意,若要使用克里金法,请确保下载最新版本的 variogramfit。该函数采用普通克里金方法,在坐标 x 和 y 上未采样位置 xi, yi 处插入变量 z 的测量值。它需要一个包含所有必要变异函数信息的 vstruct 变量,vstruct 是由 variogramfit 函数输出的第四个参数提供。这是一个基本但易于使用的函数来执行普通克里金插值。我称之为基础是因为它总是使用所有的观察点来估计未采样位置处的值。然而,在样本点不在自相关范围内时(例如需要类似 ak 最近邻搜索算法的情况),这可能没有必要了。因此,这些方法最适合于相对少量的观测数据(大约100-500个)。对于大量观测数据,则建议使用 GSTAT。
  • 及其MATLAB
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    本研究介绍了二维普通克里金插值方法,并提供了其在MATLAB环境下的实现方案,适用于空间数据的高效分析与预测。 该程序执行在Excel文件中获得的一组点的二维克里金法。
  • kriging.zip_kriging 优化及应用_遗传算_matlab
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    本资源提供了一种结合遗传算法和克里金插值法的优化方案,具体实现了在Matlab平台上的普通克里金方法。通过该工具包,用户可以有效提高空间数据分析与预测的精度。 改进的粒子群优化克里金模型结合了传统的克里金模型MATLAB数据包与遗传算法。
  • Matlab(Kriging).rar_Kriging_matlab
    优质
    本资源包提供详细的Matlab代码和教程,用于执行Kriging插值及克里金空间数据分析方法。适用于地质统计学、环境科学等领域中复杂数据的精确预测与建模。 克里金加权插值法使用方便,参数设定简单,容易实现。
  • KrigingCore_java___
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    KrigingCore_java 是一个专注于克里金插值算法实现的Java项目,提供高效准确的空间数据分析解决方案。该项目基于克里金方法,用于地理统计学中的预测和估算问题。 普通克里金算法实现,使用Java进行的一个普通克里金算法实现,本代码开源。
  • matlabkriging.m.zip_handle9w9_kriging_matlab_
    优质
    本资源提供一个Matlab实现的克里金插值(Kriging)代码文件。用户可下载该文件进行地质统计学、环境科学等领域的空间数据分析与预测建模。 在IT领域特别是数据分析与地理信息系统(GIS)应用中,克里金插值是一种广泛应用的统计方法,用于估算空间数据中的未知值。Matlab提供了强大的数值计算工具来实现这种技术。“matlab克里金插值kriging.m.zip”压缩包文件内含名为“handle9w9_kriging.m”的源代码文件,该脚本能够执行克里金插值操作。 这种方法由南非矿业工程师丹尼尔·吉拉德·克里金提出。它基于变程半方差模型来最小化预测误差的均方根,并提供最佳线性无偏估计(BLUE)。此方法特别适用于处理空间分布不均匀的数据,例如地形高度、污染浓度和地质矿产分布等。 在Matlab中实现克里金插值主要包括以下步骤: 1. **数据准备**:收集具有空间位置信息的观测数据。这些数据通常以二维数组形式存储,并包括各点坐标及其对应的数值。 2. **半方差函数建模**:选择合适的模型来描述数据的空间相关性,常见的有球状、指数和高斯等类型。 3. **变程参数估计**:通过最小二乘法或其它优化算法确定半方差函数的参数值(如变程、nugget效应)。 4. **协方差矩阵构建**:基于选定的半方差模型,计算数据点之间的空间相关性并形成协方差矩阵。 5. **克里金权重计算**:通过求解线性系统来获取每个待插值位置处观测数据的影响权值。 6. **插值运算**:将这些权重与对应的数值相乘后再进行累加,以获得未知点的预测估计结果。 7. **可视化呈现**:在地图上展示最终的插值结果。这通常通过散点图、等高线或色块图来实现。 `handle9w9_kriging.m`脚本可能涵盖了上述所有步骤的具体实现过程,用户可通过调用该函数,并提供必要的输入参数(例如观测数据和模型设定),以得到相应的插值输出结果。为了更好地理解和使用这个Matlab代码库,建议熟悉其编程语言以及克里金插值的基本原理。 在实际应用中,影响克里金插值效率与精度的因素包括但不限于:原始数据量、质量及特性;选用的半方差函数类型和参数设置等。因此,深入理解这种方法的工作机制对于获取优质的插值结果至关重要。此代码库为学习该技术提供了良好的开端,并可进一步应用于具体项目中。
  • MATLAB
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    简介:本文介绍了在MATLAB环境下进行克里金插值的具体方法和步骤,旨在帮助读者理解和应用这一空间数据分析技术。通过实例代码讲解了如何使用MATLAB工具箱中的函数来执行克里金插值,并探讨了其在地质、环境科学等领域的实际应用价值。 克里金插值法的计算机实现方式多样,在这里提供了一种基于MATLAB的克里金插值方法。克里金法是一种利用协方差函数对随机过程或随机场进行空间建模与预测(即插值)的技术,尤其在固有平稳过程中能够给出最优线性无偏估计(BLUP)。因此,在地统计学领域中,它又被称为空间最优无偏估计器(spatial BLUP)。
  • _matlab_刚态_
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    克里金插值是一种基于地统计学的空间插值技术,在Matlab中实现广泛应用于地质、环境科学等领域,通过该方法可以进行数据的最优无偏估计和空间预测。 本压缩包基于MATLAB的克里金插值法,包含相关说明和示例。
  • 详细步骤
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    普通克里金插值是一种空间统计方法,用于预测地理空间数据中未采样点的位置。这种方法基于邻近已知样本点的数据进行最优线性无偏估计,尤其适用于资源评估、环境监测等领域。通过考虑变量的空间自相关性和异方差性,普通克里金能提供比传统插值技术更为精确的结果。 普通克里金插值的详细步骤是基于个人学习总结的一个过程描述,对于初学者来说是一份很好的入门资料,可以帮助快速掌握该方法并根据内容编写程序实现。文中省略了复杂的公式推导部分,并提供了参考文献以及一些伪代码供读者进一步研究。