分散数据的Java空间插值

Question

我有一个metars点列表（纬度，经度，海平面压力），需要插入压力。我需要3D或2D很好吗？

我见过双立方插值，但它似乎只适用于常规网格。

以下是一些方法：Multivariate Interpolation

对我来说最精确，最适合的是什么？ （我认为kriging是最精确的，但需要花费很多时间，而最充足的可能是自然邻居）

我是否需要在内存中保留网格或网格以及此方法的所有插值点？我只想调用一些函数interpolate（lat，lon），它返回可用点的插值压力。

这个算法是否有java版本？我只是看到这适用于图像调整大小。

我也见过Ruppert's algorithm。

Answer 1

对于你的情况，物理域是地球，这是一个封闭的表面，我建议使用3D。即，将压力P构造为（x，y，z）的函数，而不是（经度，纬度）的函数。当你调用函数interpolate（lat，lon）时，你可以先在内部将（lat，long）转换为（x，y，z）。

对于散乱数据插值，我之前有使用径向基函数，薄板样条，......等的经验。它们非常容易实现（您不需要进行三角测量或计算Voronoi图）结果通常很好。主要缺点是它需要求解（N×N）矩阵（其中N是点数），因此仅适用于您的点数最多为数千的情况。

Answer 2

我希望在您发布问题时能回答您的问题。但就其价值而言，我在使用自然邻居插值处理非结构化数据集方面很幸运。 Natural Neighbor Interpolation 生成平滑且视觉上令人愉悦的表面，并且速度相对较快。您可以在 The Tinfour Project 找到开源 Java 实现。我已在 Introduction to Natural Neighbor Interpolation 上发布了有关该技术的一些注释。巧合的是，我举个例子的数据源就是你提到的同一个METAR（气象机场报告）。