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matlab中二維插值函式interp2的使用詳解

下面是一段產生log-normal分佈的程式碼,以此進行說明。

clear all;
clc;
for t=1:100
 Traffic(t) =curve(t);
end
MaxTraffic = max(Traffic);
w = 0.2;
Wmax = 2*pi*w/3000;
x=[0:10:300];
y=[0:10:300];
Nx=length(x);
Ny=length(y);
Sigma = 0.53;
t = 0;
M = 10*curve(t)/MaxTraffic;
sum = 0;
for i=1:Nx
 forj=1:Ny
  Mu = log(M)-0.5*Sigma^2;
  Rho(i,j) = RhoFromCoordination(x(i),y(j),Wmax,Sigma,Mu);
  Lognrnd(i,j) = round(exp(Sigma*Rho(i,j)+Mu));
  sum = Lognrnd(i,j)+sum;
 end
end
sum
[xi,yi]=meshgrid(0:2:300,0:2:300);
z1=interp2(x,y,Lognrnd,xi,yi,'spline');%三次樣條插值
surf(xi,z1)

(1)首先理解meshgrid的原理和用法。簡單地說,就是產生Oxy平面的網格座標。

在進行3-D繪圖操作時,涉及到x、y、z三組資料,而x、y這兩組資料可以看做是在Oxy平面內對座標進行取樣得到的座標對(x,y)。例如,要在“3<=x<=5,6<=y<=9,z不限制區間”這個區域內繪製一個3-D圖形,如果只需要整數座標為取樣點的話。

我們可能需要下面這樣一個座標構成的矩陣:

(3,9),(4,(5,9);

(3,8),8);

(3,7),7);

(3,6),6);

在matlab中我們可以這樣描述這個座標矩陣

把各個點的x座標獨立出來,得:

3,4,5;

3,5;

再把各個點的y座標也獨立出來:

9,9,9;

8,8,8;

7,7,7;

6,6,6;

這樣對應的x、y結合,便表示了上面的座標矩陣。meshgrid就是產生這樣兩個矩陣,來簡化我們的操作。然後根據(x,y)計算獲得z,並繪製出三維圖形。

(2)理解interp2的引數含義和用法,如ZI= interp2(X,Y,Z,XI,YI,'spline')

A、返回矩陣ZI,ZI的元素包含對應於參量XI與YI(可以是向量、或同型矩陣)的元素, 即ZI(i,j)←(XI(i),YI(j))

B、使用者可以輸入行向量和列向量XI與YI。

C、若XI與YI中有在X與Y範圍之外的點,則相應地返回nan(Not a Number)。

D、用指定的演算法method計算二維插值:

'linear' :雙線性插值演算法(預設演算法);
'nearest' :最臨近插值;
'spline' :三次樣條插值;
'cubic' :雙三次插值。

E、如以下的運用:

[xi,yi] = meshgrid(0:2:300,0:2:300);
ZI = interp2(x,'spline');%三次樣條插值
surf(xi,ZI)%這裡已經不再是(x,y),而是(xi,yi)。

(3)上述的程式碼效果

插值前:

matlab中二維插值函式interp2的使用詳解

插值後:

matlab中二維插值函式interp2的使用詳解

補充知識:Matlab 二維插值,求面積

matlab中二維插值函式interp2的使用詳解

matlab中二維插值函式interp2的使用詳解

先將表中資料複製到EXCEL中,再匯入到MATLAB中

這裡只做了前兩問,第三位實在不會,等學會了再補

第二問本來想著用差分求出來導數,再用面積公式,結果發現連z=f(x,y)我都不會表示。。。。。。

直接用的海倫公式,每一個方塊內分成兩個三角形,分開求面積

x=0:100:1200;
y=0:100:1000;
[x y]=meshgrid(x,y);
z=mydata1;
x1=0:10:1200;
y1=0:10:1000;
[x1 y1]=meshgrid(x1,y1);
z1=interp2(x,z,x1,y1)
surf(x1,y1,z1)
shading flat
square=0;
[r c]=size(z1)
for n=1:c-1
 for m=1:r-1
  a=x1(m,n+1)-x1(m,n);
  b=y1(m+1,n)-y1(m,n);
  temp=z1(m+1,n+1)-z1(m,n);
  c=sqrt(a*a+b*b+temp*temp);
  temp=z1(m,n);
  a1=sqrt(temp*temp+a*a);
  temp=z1(m+1,n+1);
  b1=sqrt(temp*temp+b*b);
  p=(a1+b1+c)/2;
  square=square+sqrt(p*(p-a1)*(p-b1)*(p-c));
  temp=z1(m+1,n)-z1(m,n);
  b2=sqrt(b*b+temp*temp);
  temp=z1(m+1,n+1)-z1(m+1,n);
  a2=sqrt(temp*temp+a*a);
  p=(a2+b2+c)/2;
  square=square+sqrt(p*(p-a2)*(p-b2)*(p-c));
 end
end
square

square =

1.2210e+06

matlab中二維插值函式interp2的使用詳解

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