Kriging

いわゆるKriging法の考え方は、補間対象とする変数は3つの成分(地域的に固定的な成分、地域的な相関を有するノイズ成分、地域的な相関を持たないノイズ成分)から構成されるとして、それを確率変数ととらえて地域性を反映した補間を行うものです。これを実地応用する場合には、Simple Kriging, Ordinary Kriging, Universal Kriging, Block Krigingなどの手法があります。NK-GIASが用意する方法はOrdinary Krigingにあたります。(注:次のバージョンで更新予定)

Ordinary Krigingは補間対象とする変数の、空間的(地域的)に固定的な成分を無視して単純化したものです。空間的に相関性を持つ成分の表現は次式のように2点間の距離の関数として表現します。

 

 

ここに、

      補間対象とする変数の位置における値

     位置の間のsemivariance(分散値の半分)

       位置の間の距離

     semivariogram

 

このような式で表現されるvariogramと呼びます。variogramは下図のような概念で規定することとします。“Nugget”は距離ゼロにおけるsemivarianceで、他は距離の関数として一意に定めます。この関数形はある距離に達するとほぼ一定の値 “Sill”に近づくとして、そのときの距離を“Range”と呼ぶこととします。

 

 

補間対象となる地点(は位置ベクトルを表す)の推定値(補間結果)は、その補間に用いるデータ地点数をとして、次式のような行列式で求めます。

 

,

,

,

ここに、

     データ地点行列のそれぞれに関する重み係数

       補間結果の推定分散値

 

NK-GIASではvariogramの関数として、“Linear”, “Spherical”, “Exponential”, “Gaussian”の4つの関数形を用意しています。