Quelle est la meilleure technique pour interpoler la profondeur du sol à partir de points d'échantillonnage

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Ceci est mon premier post ici.

J'ai quelques points d'une étude de la profondeur du sol et j'ai besoin d'interpoler la profondeur pour une zone entière. Quelle est la technique la plus appropriée pour cela et y a-t-il quelque chose dont je dois tenir compte lors de l'utilisation de la technique? Un pointeur vers un tutoriel serait génial!

Merci

interpolation jpugh
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Vous voulez dire que vous voulez créer une nouvelle surface? Par opposition à une simple moyenne de la profondeur. Voulez-vous déduire la variation des parties d'échantillon clairsemées en fonction de la variation des échantillons d'échantillons plus proches?
Willy
Oui, je veux créer une nouvelle surface. Je veux déduire la profondeur sur une zone en fonction d'un certain nombre d'échantillons de profondeur de point.
jpugh
Avez-vous une préférence pour la technique? Logiciel (Open Source ou Arc / propriétaire), script, etc.?
James Milner
Je veux utiliser Open Source si possible et j'ai fait un peu de Python (je l'apprends pour pouvoir utiliser GDAL / OGR et QGIS).
jpugh

Réponses:

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Ce n'est pas un pur problème SIG. Lors de l'interpolation des profondeurs du sol, vous devez appliquer les techniques SIG sur la base d'une hypothèse géomorphologique. En d'autres termes, quelle est l'histoire géologique de la zone que vous cartographiez? Quel est le processus de formation du sol en fonctionnement? Y a-t-il des caractéristiques du paysage qui limitent les processus (par exemple des barrières telles que les rivières, etc.)? Quelles sont les implications de la catène et d'autres processus pédologiques et paysagers? Généralement, je commence de telles études en définissant des zones géolomorphologiques et paysagères (pente supérieure, pente moyenne, pente inférieure, alluviales, colluviales, etc.), puis je modélise. Ainsi, vous pourriez avoir un modèle pour une région géologique et un modèle différent pour une autre région géologique. Ou des modèles basés sur le paysage (pente supérieure, moyenne et inférieure). PUIS vous appliquez la technique SIG.

Ian Allan
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Oui! Je savais que cela allait être plus compliqué que de simplement gifler une fonction sur les données! Je ne suis pas un pédologue, mais pouvez-vous m'orienter vers une littérature simple afin que je puisse au moins savoir comment parler à un pédologue ou savoir quelles mises en garde à mettre sur mes résultats? Merci.
jpugh
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Un gros +1 pour souligner les aspects scientifiques et de modélisation de ce problème.
whuber
Je pense que vous êtes mieux d'essayer de travailler avec un géomorphologue. Ils ont une compétence qui leur permet d'interpréter les processus du paysage en relation avec la formation des sols. Les spécialistes du forage et les ingénieurs du sol sont rarement en mesure d'aider car ils ont tendance à s'intéresser aux choses au niveau du site plutôt qu'aux choses à l'échelle du paysage. Vous devez souvent regarder bien au-delà des limites de ce que vous pensez être votre site afin de comprendre cela. Sinon, essayez de trouver des relevés d'archives du sol. Même s'ils ont des dizaines d'années, ils seront toujours utiles. Bonne chance.
Ian Allan
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Vous voudrez interpoler vos données de sol en utilisant des processus d'allocation Krigeage ou Euclidienne. Voici quelques liens utiles:

http://resources.esri.com/help/9.3/arcgisdesktop/com/gp_toolref/geoprocessing/surface_creation_and_analysis.htm

http://forums.esri.com/Thread.asp?c=93&f=997&t=161054

http://forums.esri.com/Thread.asp?c=93&f=995&t=237635

Vous pouvez exécuter le krigeage à la fois dans ArcGIS et Grass / R (open source).

oeuvre21
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L'allocation euclidienne, bien que appropriée dans certaines circonstances, est probablement inadaptée aux données sur la profondeur du sol . L'une des premières leçons que l'on apprend lors de l'étude des méthodes d'interpolation est que les caractéristiques des données et les objectifs analytiques déterminent les méthodes applicables; aucune méthode unique n'est universellement appropriée pour tous les ensembles de données. (C'est une des raisons pour lesquelles il y en a tellement ...)
whuber
@ artwork21. Merci pour les liens, ceux-ci semblent vraiment utiles.
jpugh
@whuber. Merci pour la correction par rapport à l'allocation euclidienne. Connaissez-vous de bons sites avec des explications simples pour m'aider à comprendre l'interpolation?
jpugh
Le krigeage est-il la voie à suivre ici?
jpugh
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Si vous n'êtes pas déjà expert en interpolation et en analyse statistique, le krigeage n'est pas la voie à suivre à mon humble avis: c'est un domaine très technique des arcanes avec une terminologie et des pratiques spécialisées. Les versions semi-automatisées trouvées dans de nombreux SIG utilisent simplement la machine de calcul sous-jacente du krigeage pour interpoler les données: avec de la chance, cela peut fonctionner correctement, mais il n'a certainement aucun des attributs du krigeage (comme être un "meilleur prédicteur [linéaire] non biaisé) "). Pire encore, le krigeage demande beaucoup de calculs. Il faut d'abord regarder des procédures plus simples, y compris les splines, les voisins naturels, etc.
whuber
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Ian a tout à fait raison dans ses commentaires, mais en supposant que le modèle de sol se compose de deux couches simples, le problème devient alors celui de la méthode d'interpolation.

La méthode d'interpolation doit alors être adaptée à l'utilisation prévue du produit final. Sur quelle résolution / échelle les activités de gestion vont-elles être menées? À quelle échelle les données ont-elles été recueillies? Quelle est l'échelle de variation connue des caractéristiques d'intérêt?

La profondeur du sol est un terme apparemment bénin. Mais il peut la profondeur d'une couche qui n'est définie que par le pH ou la couleur du sol. Ces caractéristiques peuvent avoir des variations sur une résolution très fine, toujours plus importante que l'échelle d'échantillonnage. Mais l'action de gestion peut être appliquée uniquement sur un patch entier, englobant un grand nombre de points d'échantillonnage.

Alors explorez un peu ces questions et la méthodologie et les outils appropriés se révéleront.

Willy
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QGIS dispose désormais d'un plugin Kriging (voir ici ).

Ian Allan a un bon argument et est bien fait. En tant que gars du SIG qui a travaillé aux côtés des pédologues, je sais que le sol peut vraiment bouer les eaux du SIG (désolé, je n'ai pas pu résister!). Sérieusement, si vous pouvez trouver un pédologue qui est prêt à passer un peu de temps avec vous, il vaudra son pesant d'or. Vous pouvez commencer par lire sur le sujet (par exemple ici , ici et ici - pardonnez le léger biais en faveur de la tourbe, mais ce ne sont vraiment que des entrées! Un pédologue spécialiste des sols est votre ami ici).

MappaGnosis
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En ce qui concerne la profondeur du sol, vous devez définitivement utiliser des méthodes géostatistiques, qui vous donnent plus de force dans les résultats. Ces méthodes fonctionnent mieux en conjonction avec des covariables environnementales, car vous avez probablement un réseau clairsemé d'emplacements de profondeur de sol et le sol n'est pas topographique. Veuillez consulter ces ressources:

Interpolation de la base de données des sols ISRIC-WISE

Exemple de krigeage de régression, exactement pour la profondeur du sol

Niculita Mihai
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