基于Anusplin对气象站点数据进行插值

我们在处理气象数据的过程中，由于获取的气象数据多是站点数据，所以需要对其进行插值处理。传统的做法是在ArcGIS中进行克里金插值，但是该插值方法在进行气象数据的插值时不够准确，这是由克里金插值的特性导致的。

澳大利亚科学家Hutchinson基于薄盘样条理论制作了适合气候数据曲面的专用软件ANUSPLIN。ANUSPLIN允许引入多变量的子模型，模型系数根据数据自动确定，因此可以顺利处理二维以上的样条。这允许将多个影响因子作为协变量来进行天气要素的空间插值。

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以2010年的气温数据为例

第一步，用 Python 对获取到的气象站点数据进行批处理，计算每一个站点的年平均气温，再将 2010 年站点数据的计算结果汇总到 Excel 表中，此时得到的Excel表格应当包括的列为：站点号、经度、纬度、站点高程、年平均气温。

第二步，将第一步中得到的Excel表导入到ArcGIS中，进行展点。将显示出来的点导出为*.shp格式，并添加地理坐标系和投影。

第三步，投影后得到的点文件执行添加X，Y坐标操作，打开点文件的属性表可以发现，属性表中多出了两列，分别是站点的X坐标和Y坐标。

第四步，新建一个ArcMap文件，导入全国DEM数据，再导入研究区矢量范围数据。新建一个矩形面要素文件，使其能够完全覆盖住研究区范围。

第五步，使用按位置选择工具，选择出矩形面要素覆盖住的气象站点。打开气象站点的属性表，将选中的站点属性表导出为文本文件。

第六步，用矩形面要素裁剪中国的DEM数据，将裁剪得到的DEM数据转换为ASCII，保存为dem.txt

第七步，利用SPSS软件，将文件另存为固定ASCII（*.dat），编码选择本地编码，命名为TEM.dat。

第八步，新建一个文件夹，将第六步中生成的dem.txt文件和第七步生成的TEM.dat文件粘贴到此文件夹下，再将ANUSPLIN软件插值常用的两个exe文件splina.exe和lapgrd.exe粘贴到新建的文件夹中。新建两个文本文档，分别命名为TEM1.cmd和TEM2.cmd。

第九步，编写TEM1.cmd。在新建的文件夹下运行cmd命令，输入splina<TEM1.cmd>TEM1.log命令，点击回车，文件夹下会多出六个文件夹，打开*.sur结尾的文件，根据*.sur中的数据，编写TEM2.cmd。再次在本文件夹下运行cmd命令，输入命令lapgrd<TEM2.cmd>TEM2.log，即可生成插值结果。

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