Original paper

Interpolation based on isolines: line-geometry-based inverse distance weighted interpolation (L-IDW) with sample applications from the geosciences

Gossel, Wolfgang; Chudy, Thomas; Falkenhagen, Michael

Abstract

For many applications in the geosciences, interpolations are used to get a quasi-continuous distribution based on discrete measurements and their interpretation. An interpolation method was developed to take into account the detailed information of lines instead of point measurements. Mostly, point data are utilised for interpolations, but in some cases, it is more appropriate to use line information, e.g. for the outline of subsurface glacial channels, coastlines or hydrochemical facies. Owing to the dominance of point databases, interpolation methods such as inverse distance weighting (IDW), triangular irregular network (TIN), the nearest neighbour (NN) method and the geostatistical methods with kriging were developed. Lines, on the other hand, give more information about a surface than only point data. Therefore, a new interpolation method was developed that uses interpreted line data instead of point data. This method is based on the shape of the lines and uses the values of the two next lines with different height values.

Kurzfassung

In vielen Bereichen der Geowissenschaften werden Interpolationen eingesetzt, um quasi-kontinuierliche Verteilungen auf der Grundlage ortsdiskreter Messungen und deren Interpretation zu erstellen. Hier wird eine Interpolationsmethode vorgestellt, die anstelle der Punktinformationen detailliertere Linieninformationen nutzt. Für die meisten Aufgaben werden Punktinformationen verarbeitet, aber in einigen Fällen sind Linieninformationen sinnvoller, so z. B. für die Abbildung unterirdischer glazialer Rinnensysteme, Küstenlinien oder hydrochemische Fazies. Entsprechend der Dominanz der punktförmigen Eingangsdaten wurden Werkzeuge wie das Inverse-Distanz-Verfahren, unregelmäßige Dreiecksverfahren oder das Verfahren des Nächsten Nachbarn sowie die geostatistischen Methoden mit Kriging entwickelt. Linien geben aber mehr Informationen über Oberflächen als Punktdaten. Daher wurde eine neue Methode entwickelt, die anstelle der Punktdaten interpretierte Linieninformationen einsetzt. Die Methode basiert auf der Form der Linien und nutzt die Werte der zwei benachbarten Linien mit unterschiedlichen Höhen.

Keywords

interpolationcontour linesline geometries