利用ANUSPLIN进行气象插值步骤详解——以气温为例
1. ANUSPLIN介绍
ANUSPLIN插值软件是澳大利亚国立大学研发的一款专门用于气象插值的一个软件,该方法采用澳大利亚国立大学(Australian National University)首字母和样条函数(splin)结合的方法命名。ANUSPLIN包的目的是提供一种使用薄板平滑样条对有噪声的多变量数据进行透明分析和插值的工具。
本教程以气象站点数据为依据,将高程数据作为协变量,进行空间连续插值。
2.数据的准备及处理
2.1 软件和数据的准备
需要准备的软件和数据有:
- ArcGIS
- SPSS
- Excel
- Notepad++
- ANUSPLIN插值软件(SPLINA.exe & LAPGRD.exe等)
- 全国的DEM数据
- 研究区矢量数据
2.2 数据处理
2.2.1 气象数据的准备和处理
处理流程:①坐标转换 ②气象站展点③选择插值区域④导出插值区域内的站点数据⑤整理数据格式
读者可以通过中国气象数据 获取相应气象数据。
获取的气象数据格式和数据说明如下:
①坐标转换 以2017年12月气温数据为例,我们要将各站点的度和分转换成十进制经纬度坐标,以便空间展示。
将下载的TXT文件用Excel打开进行处理,具体操作如下:
经度和纬度按照相同的计算公式自动填充后,得到十进制的经纬度信息,将原来数据进行替换,结果如下图:
②在ArcGIS中进行展点 展点过程中的投影信息十分关键,注意不要弄错。
首先加载TXT数据,操作如下:
即可得到全国气象站展点结果
③选择插值区域选择插值的区域一般要比实际研究区大一些,以保证结果的准确性。
首先要建立一个空的面状矢量数据来选择插值范围,并设置好地理坐标系和投影坐标系,操作如下:
设置地理坐标系和投影坐标系:
插值区域一定要大于研究区,其结果大致如下:
选择所有要素类,坐标系统和数据框一致,选择矢量数据集之后导出文件:
添加字段X和Y,数据类型为双精度:
右击X和Y字段,点击地理几何,计算X和Y的投影坐标,单位为米(m):
最后,利用选择工具,选择插值区域内的坐标点,并将属性数据按照TXT形式输出,操作如下:
看到插值区域内的点选中后,打开属性表,对选中数据进行输出:
输出为TXT格式的文件:
结果如下:
粘贴后的结果如下:
输出的坐标系选择投影坐标系:
DEM数据准备结束,所有数据准备完成!
3.CMD文件的编写
3.1 splina所需CMD编写及运行
3.1.1 splina所需CMD编写
把splina.exe 和 lapgrd.exe 拷到数据文件夹下,用notepad++软件创建一个TEM1.cmd文件后,即可开始编写CMD文件,下面对各个参数进行解释:
经纬度最小值计算方法,从dem.txt获得:
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