C语言实现matlab的interp2()函数

　　项目要用到matlab中的Vq = interp2(X,Y,V,Xq,Yq)函数，即把一个已知经纬度和对应值的矩阵，插值变换到一个给定经纬度网格中，也就是对给定网格填值，需要用到插值，这里使用双线性内插法。

*(这只是一个初步完成代码，仅供参考)

以下是对应C代码和测试程序：

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 // 函数名称: inter_linear()
 // 函数说明：计算两点之间某一给定点的值，（x0,y0）->(x1,y1),已知x(x0<x<x1),求y
 // 返 回 值: double
 // 参    数: double x0,y0,x1,y1/*in*/    两个点的坐标（x0,y0）（x1,y1）

 // 作    者：WSS
 // 作成日期：2019/09/05

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 double inter_linear(double x0, double y0, double x1, double y1, double x)
 {
     double a0, a1, y;
     a0 = (x - x1) / (x0 - x1);
     a1 = (x - x0) / (x1 - x0);
     y = a0*y0 + a1*y1;
     return y;
 }

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 // 函数名称: interp2d()
 // 函数说明：二维插值，同matlab的interp2()功能
 // 返 回 值: double
 // 参    数: x,y分别为长度为m和n的向量（一维数组），z为矩阵（对应的二维数组(m,n)）
 //           a,b分别为长度为asize和bsize的向量（一维数组），out_result为矩阵（对应的二维数组(asize,bsize)）

 // 作    者：WSS
 // 作成日期：2019/09/05

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 int interp2d(double *x, double *y, double *z, int m, int n, double *a, double *b, int asize,int bsize,double *out_result)
 {
     //a,b是待插值的矩阵行和列，遍历a，取出行，遍历b取出列，将插值计算后的值存储在out_result中
     double pointa = ;
     double pointb = ;
     double w1, w2,w;
     const int nu_val = -;
     int tempi = ;
     int tempj =;
     for (int i = ; i < asize; ++i)
     {
         for (int j = ; j < bsize; ++j)
         {
             // 找到网格点位置
             pointa = a[i];
             pointb = b[j];
             //确定pointa pointb所在的位置
             for (int p = ; p < m-; ++p)
             {
                 if (pointa < x[]||pointa>x[m-])//范围外的值不进行插值处理
                 {
                     tempi = nu_val;
                     break;
                 }
                 else if (pointa == x[m - ])
                 {
                     tempi = m - ;
                     break;
                 }
                 else if(pointa >= x[p] && pointa < x[p+])//x升序
                 {
                     tempi = p;
                     break;
                 }
             }
             for (int q = ; q < n - ; ++q)
             {
                 if (pointb< y[] || pointb>y[n- ])//范围外的值不进行插值处理
                 {
                     tempj = nu_val;
                     break;
                 }
                 else if (pointb == y[n - ])
                 {
                     tempj = n - ;
                     break;
                 }
                 else if (pointb >= y[q] && pointb < y[q + ])//y升序
                 {
                     tempj = q;
                     break;
                 }
             }
             if (tempj == nu_val || tempi == nu_val)
             {
                 out_result[i*bsize + j] = nu_val;
             }
             else
             {
                 //如果四个点，有一个点为-9999，就不进行插值了
                 if(z[tempi*n + tempj]<-||z[tempi*n + tempj + ]<-||z[(tempi + )*n + tempj]<-||z[(tempi + )*n + tempj + ]<-)
                 {
                     out_result[i*bsize + j] = nu_val;
                 }
                 else
                 {
                     //cout << tempi << " " << tempj << endl;
                     /**************x方向进行插值*************/
                     if (x[tempi] == pointa)
                     {
                         //取网格节点值
                         w1 = z[tempi*n + tempj];
                         w2 = z[tempi*n + tempj + ];
                         //y方向进行插值
                         if (y[tempj] == pointb)
                         {
                             w = w1;
                         }
                         else
                         {
                             w = inter_linear(y[tempj], w1, y[tempj + ], w2, pointb);
                         }
                     }
                     else
                     {
                         //x方向进行插值
                         w1 = inter_linear(x[tempi], z[tempi*n + tempj], x[tempi + ], z[(tempi + )*n + tempj], pointa);
                         w2 = inter_linear(x[tempi], z[tempi*n + tempj + ], x[tempi + ], z[(tempi + )*n + tempj + ], pointa);
                         /*******y方向进行插值********/

                         if (y[tempj] == pointb)

                         {

                             //取网格节点值

                             w = w1;

                         }
                         else
                         {
                             //进行插值(y)

                             w = inter_linear(y[tempj], w1, y[tempj + ], w2, pointb);
                         }
                     }
                     out_result[i*bsize + j] = w;
                 }

             }

         }
     }
     return ;
 }

测试函数：

 int main()
 {
     //插值函数测试
     int ret = ;
     double a1[] = { , , , ,  };
     double a2[] = {,,,,,};
     double z[] ;
     for (int i = ; i < ; ++i)
     {
         for (int j = ; j < ; ++j)
         {
             z[i*+j] = a1[i]+a2[j];
         }
     }

     double b1[] = { , , , , , , , , ,  };
     double b2[] = { , , , , , , , , , , , , , , , , ,  };
     double zout[];
     ret = interp2d(a1, a2, z, , , b1, b2, , , zout);
     for (int i = ; i < ; ++i)
     {
         for (int j = ; j < ; j++)
         {
             cout << z[i *  + j] << " ";
         }
         cout << endl;
     }
     cout << endl;
     for (int i = ; i < ; ++i)
     {
         for (int j = ; j <; j++)
         {
             cout << zout[i * + j] << " ";
         }
         cout << endl;
     }
  return 0;
 }