gstat | 空间插值（一）——反距离权重插值；使用ggplot2绘制地图

Question

如题所述

Answer 1

反距离权重插值（IDW）是一种空间插值方法，依据已知点的属性对插值点的属性施加权重，权重与两者之间的距离的幂成反比。此方法通过公式计算，其中距离衰减参数通常需经验设定。

在gstat工具包中，执行反距离权重插值的函数为idw。此函数的参数包括创建需要进行属性插值的网格对象，以及将距离衰减参数设为1、2、3进行插值。考虑到空间插值任务的耗时特性，建议适时保存插值结果至本地以避免重复计算。

利用插值结果进行空间可视化，这里采用ggplot2工具包实现。首先，从本地加载已完成插值的数据。接着，对ggplot2中的theme函数进行个性化设置，以优化视觉效果。对于插值网格，可以先进行空间裁剪，确保其范围与特定地区（如Beijingdistricts）相匹配。裁剪方法在先前的推文中已有详细说明。

在ggplot2中，通过geom_sf函数绘制矢量地图。调整填充颜色，使用scale_fill_continuous函数，只需指定最低和最高状态下的颜色，系统将自动生成连续的颜色条。为了进一步分析，可以将插值结果重新聚合到乡镇街道层次上，采用按面积加权的方法进行聚合操作。具体实现方法见推文“sf | 空间矢量对象的“聚合”操作”。最终，通过这些步骤，可以直观地展示空间插值的结果，并进行深入的地理数据分析。