用rbf函数进行三维空间中克里金插值代码
时间: 2024-02-15 21:03:52 浏览: 152
下面是使用Python实现三维空间中RBF函数进行克里金插值的代码示例:
```python
import numpy as np
from scipy.spatial.distance import cdist
# 定义高斯径向基函数
def gaussian(d, epsilon):
return np.exp(-(epsilon*d)**2)
# 定义克里金插值函数
def kriging(x, y, z, xi, yi, zi, epsilon, m):
# 计算距离矩阵
r = cdist(np.c_[x, y, z], np.c_[xi, yi, zi])
# 计算径向基函数
phi = gaussian(r, epsilon)
# 添加常数项
phi = np.c_[phi, np.ones(len(phi))]
# 计算权重矩阵
w = np.linalg.lstsq(phi, m, rcond=None)[0]
# 计算插值值
r = cdist(np.c_[xi, yi, zi], np.c_[x, y, z])
phi = gaussian(r, epsilon)
return np.dot(phi, w)
# 生成测试数据
x, y, z = np.random.rand(100)*10, np.random.rand(100)*10, np.random.rand(100)*10
m = np.sin(x*y*z)
# 生成插值点
xi, yi, zi = np.mgrid[0:10:100j, 0:10:100j, 0:10:100j]
# 进行克里金插值
epsilon = 0.5
zi_pred = kriging(x, y, z, xi.flatten(), yi.flatten(), zi.flatten(), epsilon, m)
# 可视化插值结果
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
ax.scatter(x, y, z, c=m, cmap='coolwarm')
ax.scatter(xi.flatten(), yi.flatten(), zi.flatten(), c=zi_pred, cmap='coolwarm')
plt.show()
```
在上述代码中,我们首先生成了100个随机数据点,并为其生成了相应的属性值。然后,我们生成了100000个插值点,并使用克里金插值算法进行插值。最后,我们使用matplotlib库将插值结果可视化。需要注意的是,我们在实现中使用了scipy库中的cdist函数来计算距离矩阵,以及numpy库中的linalg.lstsq函数来计算权重矩阵。
阅读全文