Teknik interpolasi mana yang cocok untuk batimetri danau kecil?

16

Ini adalah danau seluas kurang lebih 13 ha dengan 81 titik kedalaman sampel di sekitar 10 garis transek:

Poin sampel

Sebelumnya di ARCgis dengan danau seluas 50 ha dan sekitar 100 titik pengambilan sampel, saya mendapatkan hasil yang layak dengan TopotoRasteralat ini. Namun, sepertinya tidak ada padanan yang setara seperti itu dengan QGIS atau perangkat lunak sumber terbuka.

Di QGIS, saya mendapatkan raster interpolasi di bawah ini, menggunakan metode TIN di plugin Raster Interpolasi. Namun, ini sepertinya hasil yang beruntung, ketika saya mencoba untuk mengulang, saya mendapat hasil yang berbeda (tidak memuaskan) walaupun tidak benar-benar memvariasikan parameter apa pun.

Raster yang diinterpolasi

Ini lebih banyak tangki perkotaan (dibangun) daripada danau, oleh karena itu, mereka cukup teratur dalam profil dasar mereka, karenanya kepadatan sampel titik rendah. Beberapa artikel tampaknya menyarankan Inverse Distance Weighting (IDW) sebagai teknik yang paling cocok, namun saya tampaknya mendapatkan hasil terburuk dengan itu (mungkin karena kepadatan titik rendah).

Apakah ada heuristik yang dapat digunakan di sini mempertimbangkan ukuran danau, profil regulernya dan kepadatan pengambilan sampel titik untuk sampai pada metode interpolasi yang tepat? (antara Kriging, IDW, Bilinear, konvolusi kubik, TIN atau spline)

Atau selalu sedikit coba-coba?

qgis raster interpolation bathymetry lakes SaRo89
sumber
Secara intuitif, saya akan berpikir interpolasi dengan Nearest Neighbor paling masuk akal karena perbedaan kedalaman relatif teratur. Akan sangat bagus jika ada yang bisa menyarankan sumber daya di mana beberapa prosedur / pedoman diuraikan untuk memastikan bahwa output yang konsisten dicapai sehubungan dengan interpolasi jenis ini dan dalam kasus lain juga.
SaRo89
Reefmaster menciptakan kontur yang terlihat bagus dan bantuan teduh dengan TIN reefmaster.com.au/index.php/forum/support/… .
user30184
2
Dengan melihat gambar QGIS tidak memanfaatkan batas secara otomatis. Saya akan menambahkan banyak poin dengan kedalaman nol di sepanjang batas.
user30184
1
Tampaknya ada titik sampel di luar batas, jadi saya menduga apakah batasnya salah atau ada ketidakpastian di lokasi batimetri.
Spacedman
2
IDW adalah yang terbaik ketika Anda memiliki satu set titik yang relatif padat di atas area studi Anda, tetapi Anda menyarankan itu memiliki kepadatan titik yang rendah. Dalam hal ini mungkin Splining adalah pilihan yang baik, itu menghaluskan permukaan yang saya bayangkan adalah bagaimana dasar danau terlihat (tapi saya benar-benar tidak tahu) "Secara konseptual, analog dengan menekuk selembar karet untuk melewati titik-titik yang diketahui sambil meminimalkan lengkungan total permukaan. Metode ini paling baik untuk permukaan yang bervariasi secara lembut, seperti ketinggian, ketinggian permukaan air, atau konsentrasi polusi. " - gisresources.com/types-interpolation-methods_3
ed.hank

Jawaban:

10

Salah satu alternatif adalah interpolasi spline seperti yang disarankan dalam posting terkait: Interpolasi batimetri multibeam .

Dari QGIS, gunakan alat GRASS v.surf.rst:

Melakukan interpolasi permukaan dari titik vektor peta dengan splines.

Kemudian, Anda dapat menguji berbagai jenis parameterisasi yang tersedia dalam alat. Ada opsi untuk menerapkan validasi silang tinggalkan satu untuk optimasi parameter, yang akan memvariasikan ketegangan, perataan, dan lainnya secara bertahap; untuk menemukan kesalahan prediksi minimal.

Seperti yang disarankan oleh user30184, pastikan dataset input menggunakan titik-titik permukaan tanah di batas-batas danau, sehingga untuk menghindari ekstrapolasi.

Andre Silva
sumber
Spline adalah apa yang saya gunakan pada proyek Batimetri Sungai yang saya lakukan sebagai kontraktor untuk USGS. Saya tidak pernah bertanya mengapa, tetapi kami senang dengan hasilnya. Saya hampir membuat jawaban yang serupa tetapi saya tidak yakin dengan pembenarannya. Jawaban yang bagus!
jbchurchill
Terima kasih Andre, sangat menghargai jawaban Anda yang cepat dan tajam. Saya mengalami masalah saat mencoba menjalankan v.surf.rst, ia menolak dalam QGIS untuk memberi saya output raster yang tepat dengan nilai. Curiga ada beberapa masalah dengan cara saya memproyeksikan data. Ketika saya mengetahuinya, saya akan memasukkan hasilnya dalam suntingan ke pertanyaan.
SaRo89