Optimization and comparison of three spatial interpolation methods for electromagnetic levels in the AM band within an urban area

Abstract

Se ha realizado un estudio comparativo de tres métodos de interpolación -ponderación de distancia inversa (IDW), spline y kriging ordinario- tras la optimización de sus parámetros característicos. Estos métodos de interpolación se utilizaron para representar los niveles de campo eléctrico para tres frecuencias de emisión (774 kHz, 900 kHz y 1107 kHz) y para el cociente de estimulación eléctrica, QE, característico de los entornos electromagnéticos complejos. Las mediciones se con un analizador de espectro en un pueblo cercano a antenas de radiodifusión de onda media. La precisión de los modelos de La precisión de los modelos se cuantificó comparando sus predicciones con los niveles medidos en los puntos de control no utilizados para generar los modelos. Los resultados mostraron que la optimización de los parámetros característicos de cada método de interpolación permite utilizar cualquiera de ellos. Sin embargo, los mejores resultados en cuanto al coeficiente de regresión entre las predicciones de cada modelo y las mediciones reales de campo en los puntos de control correspondieron al método IDW.

A comparative study was made of three methods of interpolation – inverse distance weighting (IDW), spline and ordinary kriging – after optimization of their characteristic parameters. These interpolation methods were used to represent the electric field levels for three emission frequencies (774 kHz, 900 kHz, and 1107 kHz) and for the electrical stimulation quotient, Q⁠E, characteristic of complex electromagnetic environments. Measurements were made with a spectrum analyser in a village in the vicinity of medium-wave radio broadcasting antennas. The accuracy of the models was quantified by comparing their predictions with levels measured at the control points not used to generate the models. The results showed that optimizing the characteristic parameters of each interpolation method allows any of them to be used. However, the best results in terms of the regression coefficient between each model's predictions and the actual control point field measurements were for the IDW method.