加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

[转载]插值算法(三):样条插值(Spline)

(2013-07-18 11:14:48)
标签:

转载

http://s13/mw690/6316e2afg7c7d6b2a11dc&690

薄板样条插值(Thin-plate Spline)

薄板样条函数建立一个通过控制点的面,并使所有点的坡度变化最小。换句话,薄板样条函数以最小曲率面拟合控制点。薄板样条函数的估计值由下式计算:

http://s16/mw690/6316e2afgdce63c225fcf&690   式中,xy为要被插值得点的xy坐标:di^2为(x,y)和(xi,yi)距离平方,xi、yi分别为控制点ixy坐标。

薄板样条函数包括两个部分:(a+bx+cy)表示局部趋势函数,它与线性或一阶趋势面具有相同的形式,前一部分 表示基本函数,可获得最小曲率的面。相关系数Aiabc由以下线性方程组决定:

http://s10/mw690/6316e2afgdce64b15d949&690式中,n为控制点的数目;fi为控制点i的已知值;系数的计算要求n+3个联立方程。

规则样条插值(Regularized Spline)

规则样条函数的近似值与薄板样条函数有相同的局部趋势函数,但是基本函数取不同形式:

http://s9/mw690/6316e2afgdce65dbdebc8&690

式中,τ为权重;d为待定值的点和控制点i之间的距离,c为常数0.577215;K0(d/τ为修正的零次贝塞尔函数。它可由一个多项式方程估计。Γ通常被设为[00.5]之间,因为更大的值会导致数据少的区域趋于过伸。

薄板张力样条法有如下表达式:

http://s3/mw690/6316e2afgdce663ec71b2&690

式中,a为趋势函数。基本函数R(d)

式中, φ为权重。如果φ权重被设为接近于0,则张力法与基本薄板样条插值法得到的估计差相似。较大的φ值降低了薄板的刚度,结果插值的值域使得插值成的面与通过控制点的模形态相似。

薄板样条插值函数及其变异函数一般应用在平滑和连续的面,如高程或水平面。样条法也被用于对气候数据(如平均降水量)的插值。

样条插值求解步骤:

http://s15/bmiddle/6316e2afgdce66e7aed2e&690

0

  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有