Home GeoForum Forums Geologia & Informatica GIS, CAD e grafica Spline o Idw?

Ciao ragazzi vorrei chiedervi qualche informazione riguardo i metodi di interpolazione. Qualcuno saprebbe indicarmi la differenza? E come scegliere il metodo più corretto?
Ho provato ad utilizzarli entrambi e l'idw mi sembra non si discosti molto dai reali valori di pendenza che volevo ottenere, ma mi è stato detto che il metodo spline reagisce meglio su livelli di pendenza elevati. Inoltre applicando lo spline mi escono dei valori negativi, so che è normale ma vorrei sapere perchè. Grazie in anticipo

Ciao Selvix, le differenze esistenti tra i differenti metodi di interpolazione (gridding), consistono sostanzialmente negli algoritmi matematici utilizzati per calcolare i pesi da attibuire ai nodi in fase di interpolazione.
Esistono molteplici tecniche di interpolazione dei dati (kriging, interpolazione lineare, Inverse Distance to a Power...) e la scelta dipende in larga parte dal tipo di modello o di fenomeno che stai studiando (distribuzione della resistività nel sottosuolo o della velocità delle onde P, liv. piezometrici, ...) e dal tipo di dati, e dalla quantità di dati che hai a disposizione.
Pertanto non esiste un metodo migliore di un altro, ma devi valuare il problema specifico che stai studiando.
Inoltre tieni presente, che l'utilizzo di tecniche di interpolazione differenti a partire da uno stesso set di dati, comporta una rappresentazione differente dei dati proprio per la questione dei differenti algoritmi utilizzati da ciascun metodo di interpolazione. Quindi arrivi al "paradosso" che a partire da uno stesso set di dati puoi avere modelli di rappresentazione (countour maps, ad esempio) anche molto differenti tra loro.
Alcuni metodi ad esempio necessitano una campitura fitta dei dati e pertanto possono portare ad una interpolazione di isolinee che non preservano la reale distribuzione dei dati, oppure ancora si possono determinare delle fastidiose zone a linee chiuse estrapolate (occhielli) che possono determinare problemi in fase di interpetazione del modello generato da tali tecniche.
In generale esistono i cosìddetti "metodi che onorano i dati noti" ovvero sono degli interpolatori esatti per i quali le isolinee passano per i dati noti, tra i quali: Minimum Curvature (fornisce curve molto smooth), Inverse Distance to a Power- quando non specifichi il fattore di lisciamento, Kriging, Nearest Neighbor, Triangulation with Linear Interpolation.
La tecnica "kriking", ad esempio, tiene esplicitamente in conto delle anisotropie del mezzo, al contrario gli interpolatori che utilizzano regressioni polinomiali, non vanno bene per evidenziare le anomalie.
Lo stesso dicasi per le tecniche Splining che non vanno bene per variazioni spaziali di molti parametri naturali come la topografia, sono in generale troppo irregolari per essere modellizzate adeguatamente da questa tecnica che tende a lisciare le superfici.
l'Inverse Distance Weighting-IDW, "pesa" il contributo di ciascun punto con una funzione della sua distanza.
Quindi stai molto attento, tra l'altro esistono molte altre tecniche che non ho detto, a scegliere quella che possa approssimare un modello plausibile per l'interpretazione.
In generale, ti consiglio di usare interpolatori di tipo lineare (triangulation with linear interpolation) se disponi di dati distribuiti nello spazio in maniera regolare.
Se ad esempio stai studiando l'intrusione marina lungo una costa poco frastagliata o ti attendi che la velocità delle onde P cresca in maniera progressiva con la profondità allora può andar bene questa tecnica se disponi di dati diretti di controllo.
Comunque suppongo che tu abbia un software specifico per fare questo e spesso nel tutorial (in genere si accede cliccando su Help) viene fornita la matematica alla base di queste tecniche con esempi specifici.
In ogni caso stai molto attento in queste operazioni perchè potresti generare delle mappe molte belle da un punto di vista estetico, ma tutt'altro che attendibili e prive di qualsiasi significato.
Se mi dici che tipologia di dati stai trattando potrei aiutarti.
Ciao.

Ciao SanteDelliCarri e grazie mille per questa risposta che è gia "illuminante". Io ho come dati puntuali delle curve di livello e dei punti quotati ottenuti dalla digitalizzazione di un 25000 IGM. Lo scopo è quello di ottenere la rete di drenaggio derivata dal Modello Digitale del Terreno. La pendenza varia di circa 1000m da monte a valle e le curve sono molto fitte, eccezion fatta per una piccola parte a valle.

Ciao Selvix scusami se ti rispondo solo ora. La tua situazione è chiara, e cioè vuoi creare, in pratica, una superficie del terreno a partire da una fitta rete di dati. A questo proposito ti dico che la struttura dei dati digitali per la rappresentazione di una superficie (nel tuo caso specifico, quella topografica) utilizzata dai software per trattare questo tipo di dati (G.I.S. o Surfer) è denominata TIN (Triangulated Irregular Network). Ovvero è una rete irregolare di triangoli i cui nodi sono dei punti di coordinate tridimensionali x,y,z derivati dai punti del DEM. Il TIN utilizza la "triangolazione di Delaunay" , quindi puoi provare ad utilizzare questa tipologia di interpolazione se disponibile.
Comunque se hai a disposizione una mappa digitale o cartacea di riferimento, fatti sempre uno schema mentale di come possa essere l'andamento della superficie del terreno e vedi se l'interpolazione è plausibile.
Comunque non dovresti aver problemi dato che il TIN (e quindi la triangolazione di Delaunay) è il metodo più utilizzato nei GIS per creare le superfici del terreno, dato che hanno una struttura dei dati più compressa del DEM.
Tra l'altro il fatto che tu disponga di meno dati in zona di pianura è coerente con l'algoritmo su cui si basa il TIN, che tende a raffittire i punti in presenza di accidentalità del terreno o variazioni nella morfologia.
Spero di essere stato abbastanza esaustivo.
Ciao.

Gentilissimo ed esaustivo
Grazie mille!