Кригінг: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[перевірена версія][перевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
мНемає опису редагування
джерела, стиль
Рядок 1: Рядок 1:
[[Файл:Example_of_kriging_interpolation_in_1D.png|thumb|400px|Приклад інтерполяції крігінгом одновимірних даних, із [[Довірчий інтервал|довірчими інтервалами]]. Квадрати вказують положення даних. Крігінгова інтерполяція, показана червоним, проходить уздовж середин [[Нормальний розподіл|нормально розподілених]] довірчих інтервалів, показаних сірим. Пунктирна крива показує [[сплайн]], який є плавним, але значно відхиляється від очікуваних проміжних значень, заданих цими серединами.]]
[[Файл:Example_of_kriging_interpolation_in_1D.png|thumb|400px|Приклад інтерполяції кригінгом одновимірних даних, із [[Довірчий інтервал|довірчими інтервалами]]. Квадрати вказують положення даних. Кригінгова інтерполяція, показана червоним, проходить уздовж середин [[Нормальний розподіл|нормально розподілених]] довірчих інтервалів, показаних сірим. Пунктирна крива показує [[сплайн]], який є плавним, але значно відхиляється від очікуваних проміжних значень, заданих цими серединами.]]


'''Кригінг''' — це вид узагальненої [[лінійна регресія|лінійної регресії]], який використовує статистичні параметри для знаходження оптимальної оцінки в сенсі мінімального [[Середньоквадратичне відхилення|середнього відхилення]] при побудові поверхонь, кубів і карт. Цей інтерполяційний метод [[геостатистика|геостатистики]] названий на честь південноафриканського гірського інженера Деніела Крига, який займався ручним створенням [[геологічна карта|геологічних карт]] за обмеженим набором даних в деякій області. В основу методу покладено принцип незміщеності середнього; тобто взяті всі разом значення на мапі повинні мати правильне [[середнє значення]]. Глобальна незміщеність формально забезпечується за рахунок підвищення найнижчих значень і зменшення високих.
'''Кригінг'''&nbsp;— це вид узагальненої [[лінійна регресія|лінійної регресії]], який використовує статистичні параметри для знаходження оптимальної оцінки в сенсі мінімального [[Середньоквадратичне відхилення|середнього відхилення]] при побудові поверхонь, кубів і карт. Цей інтерполяційний метод [[геостатистика|геостатистики]] названий на честь південноафриканського гірського інженера Деніела Крига, який займався ручним створенням [[геологічна карта|геологічних карт]] за обмеженим набором даних в деякій області. В основу методу покладено принцип незміщеності середнього; тобто взяті всі разом значення на мапі повинні мати правильне [[середнє значення]]. Глобальна незміщеність формально забезпечується за рахунок підвищення найнижчих значень і зменшення високих.<ref>{{cite journal|first1=В.&nbsp;І.|last1=Зацерковний|first2=Н.&nbsp;В.|last2=Руль|first3=Л.&nbsp;В.|last3=Плічко|first4=С.&nbsp;В.|last4=Кривоберець|year=2017|title=Аналіз підходів щодо створення цифрових моделей рельєфу|journal=Технічні науки та технології|department=Інформаційно-комп'ютерні технології|volume=1|issue=7|url=http://tst.stu.cn.ua/article/view/104942}}</ref>


З точки зору загальної [[статистика|статистики]] кригінг полягає в мінімізації [[Дисперсія випадкової величини|дисперсії]] похибки вимірювання, яка є [[Функція (математика)|функцією]] від вимірюваних ваг. Мінімізація цієї дисперсії зменшує середню квадратичну похибку відхилення оціненого значення від можливого. Досягається це шляхом прирівнювання до нуля першої [[похідна|похідною]] похибки щодо кожного невідомого ваги. В результаті виводиться [[система рівнянь]], розв'язком якої є [[вектор]] ваг.
З точки зору загальної [[статистика|статистики]] кригінг полягає в мінімізації [[Дисперсія випадкової величини|дисперсії]] похибки вимірювання, яка є [[Функція (математика)|функцією]] від вимірюваних ваг. Мінімізація цієї дисперсії зменшує середню квадратичну похибку відхилення оціненого значення від можливого. Досягається це шляхом прирівнювання до нуля першої [[похідна|похідною]] похибки щодо кожного невідомого ваги. В результаті виводиться [[система рівнянь]], розв'язком якої є [[вектор]] ваг.


== Завдання крігінга ==
== Завдання кригінга ==
Кригінг виконує дві групи завдань:
Кригінг виконує дві групи завдань:
# Кількісне визначення просторової структури даних
# Кількісне визначення просторової структури даних
Рядок 11: Рядок 11:
Кількісне визначення просторової структури даних, відоме як побудова [[варіограма|варіограм]], дає можливість користувачам підібрати до даних [[модель]] просторової залежності. Для розрахунку (прогнозу) невідомого значення [[змінна|змінної]] в заданому місці кригінг буде використовувати відповідну (підібрану) модель варіограми, конфігурацію просторових даних і значення в [[точка|точках]] вимірювань навколо даного місця.
Кількісне визначення просторової структури даних, відоме як побудова [[варіограма|варіограм]], дає можливість користувачам підібрати до даних [[модель]] просторової залежності. Для розрахунку (прогнозу) невідомого значення [[змінна|змінної]] в заданому місці кригінг буде використовувати відповідну (підібрану) модель варіограми, конфігурацію просторових даних і значення в [[точка|точках]] вимірювань навколо даного місця.


== Методи крігінга ==
== Методи кригінга ==
Доступні два методи кригінгу: ординарний і універсальний.
Доступні два методи кригінгу: ординарний і універсальний.


Рядок 17: Рядок 17:


При універсальному кригінгу передбачається, що є домінуючий тренд в даних&nbsp;— наприклад, [[переважний вітер]]&nbsp;— і його можна моделювати детермінованою функцією, [[поліном|поліномом]]. Цей поліном отримується з вихідних виміряних точок, і автокореляція моделюється з довільних похибок. Після установки моделі на довільні похибки і до прогнозування, поліном додається назад до прогнозів, щоб дати значимі результати. Універсальний кригінг слід використовувати тільки тоді, коли точно відомо, що в даних є тренд і можна дати наукове обґрунтування для його опису.
При універсальному кригінгу передбачається, що є домінуючий тренд в даних&nbsp;— наприклад, [[переважний вітер]]&nbsp;— і його можна моделювати детермінованою функцією, [[поліном|поліномом]]. Цей поліном отримується з вихідних виміряних точок, і автокореляція моделюється з довільних похибок. Після установки моделі на довільні похибки і до прогнозування, поліном додається назад до прогнозів, щоб дати значимі результати. Універсальний кригінг слід використовувати тільки тоді, коли точно відомо, що в даних є тренд і можна дати наукове обґрунтування для його опису.

== Див. також ==
* [[Фонова картограма]]

== Примітки ==
{{Примітки}}


== Література ==
== Література ==
Рядок 30: Рядок 36:
|сторінки = 227
|сторінки = 227
|isbn = 978-5-4344-0053-4}}{{ref-ru}}
|isbn = 978-5-4344-0053-4}}{{ref-ru}}

== Див. також ==
* [[Фонова картограма]]





Версія за 09:51, 15 березня 2021

Приклад інтерполяції кригінгом одновимірних даних, із довірчими інтервалами. Квадрати вказують положення даних. Кригінгова інтерполяція, показана червоним, проходить уздовж середин нормально розподілених довірчих інтервалів, показаних сірим. Пунктирна крива показує сплайн, який є плавним, але значно відхиляється від очікуваних проміжних значень, заданих цими серединами.

Кригінг — це вид узагальненої лінійної регресії, який використовує статистичні параметри для знаходження оптимальної оцінки в сенсі мінімального середнього відхилення при побудові поверхонь, кубів і карт. Цей інтерполяційний метод геостатистики названий на честь південноафриканського гірського інженера Деніела Крига, який займався ручним створенням геологічних карт за обмеженим набором даних в деякій області. В основу методу покладено принцип незміщеності середнього; тобто взяті всі разом значення на мапі повинні мати правильне середнє значення. Глобальна незміщеність формально забезпечується за рахунок підвищення найнижчих значень і зменшення високих.[1]

З точки зору загальної статистики кригінг полягає в мінімізації дисперсії похибки вимірювання, яка є функцією від вимірюваних ваг. Мінімізація цієї дисперсії зменшує середню квадратичну похибку відхилення оціненого значення від можливого. Досягається це шляхом прирівнювання до нуля першої похідною похибки щодо кожного невідомого ваги. В результаті виводиться система рівнянь, розв'язком якої є вектор ваг.

Завдання кригінга

Кригінг виконує дві групи завдань:

  1. Кількісне визначення просторової структури даних
  2. Створення прогнозу

Кількісне визначення просторової структури даних, відоме як побудова варіограм, дає можливість користувачам підібрати до даних модель просторової залежності. Для розрахунку (прогнозу) невідомого значення змінної в заданому місці кригінг буде використовувати відповідну (підібрану) модель варіограми, конфігурацію просторових даних і значення в точках вимірювань навколо даного місця.

Методи кригінга

Доступні два методи кригінгу: ординарний і універсальний.

Ординарний кригінг — найзагальніший і широко використовуваний метод кригінгу, він використовується за замовчуванням. Передбачається, що середнє значення константи невідоме. Це припущення має сенс, поки немає наукового підґрунтя відхилити його.

При універсальному кригінгу передбачається, що є домінуючий тренд в даних — наприклад, переважний вітер — і його можна моделювати детермінованою функцією, поліномом. Цей поліном отримується з вихідних виміряних точок, і автокореляція моделюється з довільних похибок. Після установки моделі на довільні похибки і до прогнозування, поліном додається назад до прогнозів, щоб дати значимі результати. Універсальний кригінг слід використовувати тільки тоді, коли точно відомо, що в даних є тренд і можна дати наукове обґрунтування для його опису.

Див. також

Примітки

  1. Зацерковний, В. І.; Руль, Н. В.; Плічко, Л. В.; Кривоберець, С. В. (2017). Аналіз підходів щодо створення цифрових моделей рельєфу. Інформаційно-комп'ютерні технології. Технічні науки та технології. 1 (7).

Література

  • Байков В., Бакиров Н., Яковлев А. Математическая геология. Том I. — 1-е изд. — Ижевск : «Институт компьютерных исследований», 2012. — С. 227. — ISBN 978-5-4344-0053-4.(рос.)