ArcGIS IDW空間内挿を使用する場合、ポイントデータは等距離で投影されますか?


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ArcGIS IDW空間内挿を使用するときに、ポイントデータを等距離投影に投影する必要があるかどうかを誰かが明確にできるかどうか疑問に思っていますか?

私は、北アメリカ西部の緯度約30度にわたるデータセットで作業しています。データは現在、緯度/経度(NAD83)です。

ArcGISは「オンザフライで投影」するか、補間手順中にサンプルポイントまでの距離を計算するときに緯度を調整するのですか、それとも距離を維持する投影ですべてを提供する必要がありますか?


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すべての距離を保持する投影はありません。「等距離」投影では、マップ上の1つ、2つ、または多くとも3つの区別されたポイントまでの距離が保持されます。これを行うには、通常、他のポイントのペア間の距離に大きな歪みをもたらします。この回答とそのコメントを参照してください。
whuber

回答:


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IDWは、補間の各ポイントに最も近いデータポイントを見つけ、それらのポイントまでの距離の指定されたパワーpに従ってデータ値に重みを付け、加重平均を形成することによって機能します。(しばしばp = -2。)

すべての方向で同じである補間点の周りに距離の歪みがあると仮定します。これにより、すべての距離に定数xが乗算されます。したがって、重みはすべてx ^ pで乗算されます。これは相対的な重みを変更しないため、加重平均は以前と同じです。

方向による距離の歪みが変化すると、この不変性は保持されなくなります。一部の方向のデータポイントは(マップ上で)本来よりも比較的近くに表示され、他のポイントは比較的遠くに表示されます。これは重みを変更するため、IDW予測に影響します。

したがって、IDW補間では、マップ上の各ポイントからすべての方向にほぼ等しい歪みを作成する投影を使用する必要があります。このような投影は、共形として知られています。 正角図法には、メルカトル図法(横メルカトル図法(TM)を含む)、ランバート円錐図法、さらにはステレオグラフィックに基づくものが含まれます。

適合性は「ローカル」プロパティであることを理解することが重要です。これは、距離の歪みが、各ポイントの小さな近傍内でのみ、すべての方位にわたって一定であることを意味します。より大きな距離を含むより大きな近隣の場合、すべての賭けは(通常)オフです。一般的かつ極端な例は、メルカトル図法です。これは、どこでも共形です(極で定義されていない場合を除く)。赤道からの南北の距離が十分に大きい場合、その距離の歪みは無限になりますが、赤道自体に沿って完全に正確です。

一部の投影の歪みの量はポイントからポイントへと非常に急速に変化する可能性があるため、最近傍が互いに離れている場合、または投影のドメインの両端に近い場合は、共形性によっても保存されません。したがって、研究領域に適合た等角投影選択するのが賢明です。これは、研究領域がその歪みが最小の領域に含まれることを意味します。例としては、赤道近くのメルカトル、南北の線に沿ったTM、両極近くのステレオグラフィックなどがあります。隣接する米国では、参照緯度が調査地域内であるが北と南の極値の近くにある場合、ランベルト正角円錐図法がデフォルトの選択としてよく使用されます。

これらの考慮事項は通常、大規模な国またはそれ以上に広がる研究地域でのみ重要です。米国の小さな国や州内では、一般的な従来の座標系(さまざまな全国グリッドや州平面座標など)が存在し、特定の国や州内で距離の歪みがほとんどありません これらは、ほとんどの分析作業に適したデフォルトの選択肢です。


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細かい対応ありがとうございます。LCCに投影した後、分析を再実行しました。予測されていないデータとのわずかな違いがあるため、この新しい予測バージョンを使用します。
ジュリー

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距離の計算を処理する操作を使用しているため、入力データセットは投影座標系にある必要があります。ポイントデータをUTM投影に再投影することをお勧めします(UTMリファレンスマップを参照)。


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経度の範囲が小さい場合、UTMは適切です。公式には7度未満です。(より極端な緯度では、少し範囲を広げることができます。)米国西部は十分に大きいので、UTM座標系は最良の選択であるとは限りません。
whuber

質問は経度よりも緯度の範囲が広いことについて話しているので、UTMを提案しました。
アートワーク21
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