克里金插值(Kriging)是一種基於空間自相關理論的地理統計學方法,用於估計未知點的值。其原理可以概括為以下幾點:
空間自相關性:克里金插值假設空間中不同位置的變數取值不是獨立的,而是相互影響的。這意味著一個點的值不僅取決於其自身的屬性,還取決於其周圍點的值。
加權求和:通過計算所有已知數據點對未知點的貢獻(即權重),並對這些點的數據進行加權求和,來估計未知點的值。這些權重是根據空間自相關分析確定的,目的是使得未知點的估計值與真實值之間的差異最小。
區域化變數:將待插值的要素(如地形要素)視為一個區域化變數,這種變數在空間上連續變化,且彼此之間存在一定程度的空間相關性。距離較近的點之間有較高的相關性,而距離較遠的點在統計上是相互獨立的。
半方差函式:為了找到最優的權重係數,需要解決一個帶約束條件的最最佳化問題,這通常涉及到半方差函式的分析。半方差函式描述了空間相似度與距離之間的關係,幫助確定不同數據點之間的相對重要性。
綜上所述,克里金插值通過考慮空間自相關性、使用加權求和的方法、將變數視為區域化變數,並利用半方差函式來最佳化權重係數,實現對未知點值的準確估計。