การประมาณค่าช่วง

ปฏิบัติการที่5

การประมาณค่าช่วง(Interpolation)

การประมาณค่าในช่างเป็นการพยากรณ์ คาดการณ์ หรือทำนายค่าในข้อมูลประเภท (Raster) ไม่ว่าจะเป็นจุดความสูง (Elevation) ปริมาณน้ำฝน การกระจายตัวของสารเคมี ระดับเสียงรบกวนและอื่นๆ โดยวิธีต่างๆดังนี้

1.      การประมาณค่าในช่วงรูปแบบ Inverse Distance Weighted (IDW)

ทำการเปิดข้อมูลโดยไปที่ RTArcGIS > KANCHANABURI >SPOT

 เปิดเครื่องมือ IDW ไปคลิกที Arc Toolbox > 3D Analyst Tools > Raster Interpolation > IDW

จะได้หน้าต่างดังนี้

เมื่อกดOK จะได้ผลลัพธ์ดังนี้

 การกำหนดขอบเขตให้มีขอบเขตตามชั้นข้อมูลที่ต้องการศึกษา โดยทำได้โดย

1.เปิดข้อมูลจาก PROVINCE จาก KANCHANABURI

2.เปิดเครื่องมือ IDW แล้วทำการตั้งค่าเหมือนเดิม แล้วไปคลิกที่ Environments                                                                                  

 จะปรากฏหน้าต่างดังนี้

            ไปทำการปรับค่าที่ Processing Extent  และ Raster Analysis ดังภาพ

ปรับให้ค่าแสดงเป็น 

Same as layer PROVINCE

ต่อไปไปตั้งค่าที่ Raster Analysis โดยในส่วนของ Mask ให้คลิกเลือกเป็น PROVINCE

จากนั้นกด OK จะได้ผลลัพธ์ดังนี้

2.วิธีการประมาณค่าในช่วงรูปแบบ Natural Neighbors

            เปิดโดยไปที่ Arc Toolbox > 3D Analyst > Raster Interpolation > Natural Neighbor จะได้

ต่อมา ให้ทำการกำหนดขอบเขตเหมือนเดิม โดยคลิกที่ Environments เหมือนวิธี IDW เมื่อทำการตั้งค่าเสร็จจะได้ผลลัพธ์ดังนี้

3.วิธีการประมาณค่าในช่วงรูปแบบ Spline

            วิธี Spline เป็นการนำสมการทางคณิตศาสตร์มาใช้ในการคำนวณ เหมาะกับพื้นผิวที่มีการเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็นค่อยไป เช่น ความสูง และความลึกของพื้นน้ำมี 2 วิธี คือ REGULARIZED และ TENSION

REGULARIZED คือเป็นเทคนิคที่ทำให้ผลลัพธ์ที่ได้มีความเรียบ และค่าของข้อมูลมีการเพิ่มขึ้นหรือลดลง

                        แบบค่อยเป็นค่อยไปโดยการกำหนดค่าน้ำหนักที่เหมาะสมควรอยู่ระหว่าง 0-0.5

TENSION คือผลลัพธ์ที่ได้มีความเรียบน้อย กว่าแบบ Regularize

ทำการเปิด Spline โดยไปที่ Arc Toolbox > 3D Analyst Tools > Raster Interpolation > Spline

จะได้หน้าต่างดังนี้ (แบบ REGULARIZED)

(แบบ TENSION)

ตั้งค่าทุกอย่างเหมือนแบบ REGULARIZED แต่เปลี่ยนช่อง Spline type เป็น TENSION จะได้ดังนี้

4.วิธีการประมาณค่าในช่วงรูปแบบ Kriging

เป็นวิธีการประมาณค่าช่วงขั้นสูง โดยการใช้กระบวนการทางสถิติและสมการทางคณิตศาสตร์เข้ามาช่วยในการวิเคราะห์ วิธีการนี้จะทำการเลือกสมการทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสมกับจุดตัวอย่างที่เลือกไว้ ภายในรัศมีที่กำหนดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในแต่ละพื้นที่ออกมา

เปิดKriging โดยไปที่ Arc Toolbox > 3D Analyst Tools     > Raster Interpolation > Kriging 

จะได้หน้าต่างดังนี้

 เมื่อตั้งค่าขอบเขตเสร็จให้กด OK จะได้ผลลัพธ์ดังนี้

5.วิธีการประมาณค่าในช่วงรูปแบบ Trend

            วิธีนี้จะทำการเลือกสมการทางคณิตศาสตร์ที่เหมาะสม โดยการระบุลำดับของพีชคณิต (Polynomial) ให้กับจุดตัวอย่างทั้งหมด

เปิดTrend โดยไปที่  Arc Toolbox > 3D Analyst Tools      > Raster Interpolation > Trend

จะได้หน้าต่าง

เมื่อตั้งค่าเสร็จ ให้ไปกำหนดขอบเขตโดยคลิกที่  Environments ตั้งค่าเหมือนเดิม แลวกด OK

จะได้ผลลัพธ์ดังนี้

6.การจำลองพื้นผิวด้วยคำสั่ง (Topo to Raster)

            ใช้สำหรับจำลองพื้นผิวโลกที่สามรถกำหนดได้หลากหลายตัวแปรในการสร้าง DEM เส้นชั้นความสูงเชิงตัวเลข ในการวิเคราะห์พื้นผิวได้อย่างถูกต้องมากขึ้น นำเข้าข้อมูลเป็นชุดของข้อมูลที่จะนำมาใช้สร้าง DEM ประกอบด้วย 6 ตัวแปร

            1.Point Elevation ตัวแปรความสูงหรือจุดความสูง

            2.Contour เส้นชั้นความสูง

            3.Stream เส้นทางน้ำ

            4.Sink หลุม บ่อ

            5.Lake ทะเลสาบหรือบ่อน้ำ

6.Boundary ขอบเขต

            จากตัวแปรทั้งหมดในการสร้าง DEM ไม่จำต้องมีมูลครบทั้งหมดก็ได้  แต่ ที่ขาดไม่ได้คือ Contour  ส่วนข้อมูลอื่นๆ ที่นำมาใช้สร้าง DEM เพื่อความสมบูรณ์ของข้อมูลมากขึ้น   ในการสร้างในที่นี้  จะทำการสร้าง DEM โดยใช้ข้อมูลทั้งหมด 4 ชั้นข้อมูล

สร้าง DEM โดยเปิดข้อมูลมา 4 ตัว SPOT, CONTOUR, STREAM, PROVINCE จากKanchanaburi

โดยไปที่ Arc Toolbox > 3D Analyst Tools > Raster Interpolation > Topo to raster แล้วทำการตั้งค่าตามรูป

 ในส่วน Output extent ให้เลือกเป็น Same as layer PROVINCE ดังภาพ

แล้วเมื่อตั้งค่าตามนี้เสร็จให้กด OK ได้เลย โดยไม่ต้องไปตั้งค่า Environments จะได้ผลลัพธ์ดังนี้

7.การสร้างพื้นผิวในรูปแบบ (Triangulated Irregular Network: TIN)

          โครงข่ายสามเหลี่ยมหรือ TIN เป็นโครงสร้างข้อมูลเวกเตอร์ที่เก็บและแสดงแบบจำลองพื้นผิว   โดยทั่วไปแล้ว TIN นำมาใช้ในการสร้างแบบจำลองที่ต้องการความถูกต้องสูงและพื้นที่ศึกษาที่มีขนาดไม่ใหญ่มากนัก เช่น งานทางวิศวกรรมศาสตร์ ใช้ 4 ข้อมูลในการทำ TIN ดังนี้ SPOT,CONTOUR , STREAM , PROVINCE

เปิด TIN โดยไปที่ Arc Toolbox > 3D Analyst Tools > TIN Management > Create TIN จะได้

เมื่อทำการตั้งค่าตามรูปเสร็จ จากนั้นให้ไปตั้งค่า Environments เหมือนเดิมแล้วกด OK จะได้ดังนี้

 จากนั้นให้ทำการแก้ไขสัญลักษณ์ โดยดับเบิลคลิกบนข้อมูล TIN ที่เราสร้างแล้วไปที่ Symbology > คลิกเครื่องหมายถูกหน้า Edge Types ออก เพื่อที่จะให้TINแสดงแต่ค่าความสูงเท่านั้น > OK

ได้ผลลัพธ์ดังนี้

วีดีโอ การประมาณค่าช่วง