Thursday, 21 June 2012

Interpolation


Kita sambung cerita lagi. Kali ni saya nak cerita tentang interpolation .. ermm translate dalam BM apa ek? Interpolasi? Betul ke? Tak pe lah... saya maintain guna term interpolation je.. taknak nanti konpius. Apakah maksud interpolation ni... 

Ok nak mudah faham saya beri senario ni. Katakan kita ada dirikan  stesen cerapan bacaan taburan hujan di beberapa lokasi yang telah kita tentukan. Daripada setiap stesen hujan tu kita boleh tahu berapa purata taburan hujan mengikut bulanan, tahunan dan sebagainya. Contoh macam gambar kat bawah ni ler. Point-point tu mewakili stesen hujan dan label teks tu adalah purata hujan kat setiap point stesen tu.




Maknanya kalau saya berada di lokasi dimana saya dirikan stesen hujan tu, saya boleh tahu lah berapa bacaan purata hujan kat situ. Tapi, macamana pula kalau saya nak tahu berapa bacaan purata hujan kat lokasi-lokasi yang lain. Contohnya kat lokasi-lokasi bertanda soal (?) seperti kat bawah ni.

Berapa purata hujan kat lokasi (?) tu???


Kalau saya tambah stesen di setiap lokasi (?) tersebut tentulah akan melibatkan pertambahan kos dan masa. Jadi disitulah gunanya interpolation ni. Proses interpolation akan membuat andaian berapakah nilai data di lokasi yang tidak terdapat point sampel; seperti dalam kes tadi, ia akan mengandaikan berapakah nilai purata hujan di lokasi yang tidak ditempatkan stesen cerapan.



Andaian yang digunakan berasaskan kepada prinsip Spatial Autocorrelation di mana penentuan nilai data pada sesuatu lokasi adalah berdasarkan hubungkaitan dan jarak antara lokasi dan sample point. Output yang akan dihasilkan adalah data raster GRID seperti di bawah ni.

Hasil output interpolation : raster purata hujan


Di dalam ArcGIS, proses interpolation ni kita boleh buat samada menggunakan extension 3D Analyst ataupun Spatial Analyst. Kaedah interpolation  yang disediakan pula ada pelbagai, antaranya Spline, IDW dan Kriging. Setiap kaedah ini menggunakan pendekatan dan metodologi yang berbeza dalam mengandaikan nilai data pada sesuatu lokasi, maknanya dengan menggunakan input sampel data yang sama, kita akan mendapat output raster yang berbeza-beza jika guna teknik Spline, IDW, Kriging dan lain-lain.

Pelbagai teknik interpolation


Soalan favourite yang orang selalu tanya saya ialah, "kalau camtu nak guna teknik yang mana satu??" Sebenarnya pemilihan teknik ialah berdasarkan bagaimana taburan sampel point kita tu, rawak ke, sekata ke, padat ke.. dan juga bergantung pada apakah fenomena yang kita kaji.

OK tu semua general concept tentang interpolation. So sekarang macamana nak buat proses interpolation tu dalam ArcGIS.. mudah sahaja. Masukkan point sampel anda tu dalam ArcMap. Kemudian dengan menggunakan toolbox, klik pada 3D Analyst Tools > Raster Interpolation atau Spatial Analyst Tools > Interpolation

Interpolation dalam 3D dan Spatial Analyst


Dalam contoh ni saya akan menggunakan teknik Spline. Kemudian saya akan dapat dialog seperti kat bawah ni. Benda wajib yang anda perlu masukkan adalah :-
  1. Layer input sampel
  2. Z field, yang ni anda kena tahu kat dalam table tu apa nama field yang menyimpan Z-value untuk layer input sampel tu
  3. Nama output raster
  4. Berapa saiz cell yang nak digunakan untuk create output raster tu

Contoh dialog interpolation teknik Spline


Dah habis isi semua tu, klik OK, hasilnya adalah data output raster. So bila dah raster tu maknanya bila anda klik kat mana-mana pun atas data raster tu, anda akan dapat bacaan purata hujan dia sebab struktur data raster terdiri dari cell kan? Jadi dalam setiap cell tu akan ada bacaan purata hujan ler.

Pixel value tu adalah nilai purata hujan

OK... boleh la try lepas ni.. :D


13 comments:

  1. Salam,

    Apa beza interpolate line, point and polygon? secara ringkas blh tak bagi examples for each interpolate.

    Thanks in advance...

    ReplyDelete
    Replies
    1. salam,

      dalam arcgis, interpolation hanya untuk data source point shj. Kalau line dan polygon kita nak jadikan raster, selalunya kita guna conversion feature to raster, konsep feature to raster berbeza dgn intrpolation sbb lebih pada conversion format data dari vector kepada raster, walhal interpolation akan predict value data di tempat lain berdasasrkan daripada sample point.

      harap jawapan ini dpt membantu... TQ

      Delete
  2. Assalammualaikum..

    Sy nk Tanya, interpolate nie hanya akan jadi dlm kawasan point source shj ker? bagaimana di luar kawasan point source? sbb, sy ada 7 point source dan point source tersebut tidaklah begitu jauh..oleh itu interpolate yang dilakukan hanya di dlm kawasan point source itu shj. Ia tidak menyeluruh pd map yg ada..harap Encik bleh membantu saya..TQ..

    ReplyDelete
    Replies
    1. wsalam..

      kemungkina environment setting utk extent map tuan default pada kawasan point shj. Cuba check environment setting dan setkan Processing Extent analysis kepada extent keseluruhan map.

      Delete
  3. assalamualaikum..
    boleh terangkan pasal krigging lebih lanjut tak? final paper question bnyk sngt msok soalan pasal krigging..tnye pasal funtion die la..method krigging yg digunakan dlm air pollution la..
    sebenarnya sy msih tak paham,untuk terangkan krigging dlm bhsa yg mudah kita faham and senang memahami..automtik akn dpt ingt kan..
    sy ad baca bku2..yg sy tahu pasal krigging ni die estimate value tuk smple point value..tp krigging x melalui point tu..hmm btol ke? tolong faham kn sy boleh ckg? baca pun xdaapt tangkap juga..yg cume saya tahu die buat estimate..
    IDW also..please..heee
    maaf :D

    ReplyDelete
    Replies
    1. wsalam... saya pun taklah pakar sgt tentang kriging, sebab nk tahu konsep ni sume kena blajar mendalam tentang spatial statistic. Yg saya tahu tu sume hanya salah satu dari method utk estimate value selain dari idw, spline dan lain2.. cuma kriging ni lebih detail dan anda kena faham betul2 dulu tentang sampel data anda baru boleh apply method2 yg ada dlm kriging, cth semiviogram etc.. Dan dalam arcgis, the best extension utk guna kaedah kriging ni ialah menggunakan extension Geostatistical analyst..

      Delete
  4. salam. sy nak tahu..mcm mana cara nak masuk kan point sample tu dalam arcgis? point sample tu dalam data raster ke?

    ReplyDelete
    Replies
    1. point sample tu kena create dulu as vector layer, cth shapefile or geodatabase featureclass

      Delete
  5. Boleh tak saya gunakan kaedah Kriging untuk mengirakan GPS TEC

    ReplyDelete
    Replies
    1. asalkan melibatkan prediction sampling, boleh je gunakan teknik interpolation, cuma kaedah samada kriging ke, spline ke idw ke, tu depend pd pelbagai faktor.

      Delete
  6. saya mau nanya. saya sudah memasukkan data curah hujan di dalam inputnya dan z value field merupakan data curah hujannya, namun error kringingnya. bagaimana cara mnegatssinya ya admin?

    ReplyDelete
  7. Salam. saya nak tanya. kaedah IDW, Trend dan Kringing untuk menunjukkan apa? sebab saya masih kurang faham dengan maksud kaedah tersebut.

    ReplyDelete