Phép nội suy là một quá trình suy đoán các giá trị của một biến động chắc chắn của các vị trí không lấy mẫu cần quan tâm dựa trên các giá trị đã đo được tại các điểm trong khu vực quan tâm [29].
Có 3 phương pháp nội suy chính bao gồm: nội suy trọng số nghịch (IDW), nội suy spline, và nội suy Kriging (dự đoán tối ưu).
- Phương pháp nội suy trọng số nghịch (IDW): cho rằng giá trị tại một vị trí không lấy mẫu là trị trung bình trọng số khoảng cách của các giá trị tại các vị trí lấy mẫu trong khoảng kế cận được xác định xung quanh điểm không được lấy mẫu [28] Trong trường hợp này nội suy trọng số nghịch coi các điểm gần vị trí cần dự báo hơn sẽ có ảnh hưởng lớn hơn tới giá trị dự báo so với các điểm có vị trí ở xa
Phương pháp nội suy trọng số nghịch là phương pháp nội suy nhanh, bắt buộc để nội suy được chính xác, hơn nữa giá trị nội suy bề mặt lớn nhất và nhỏ nhất chỉ xuất hiện tại các điểm dữ liệu, nội suy trọng số nghịch là bị ảnh hưởng rất lớn của các yếu tố bên ngoài và sự tập trung của các dữ liệu nhưng phương pháp này không cung cấp khả năng đánh giá ngầm định chất lượng của các dự báo.
- Phương pháp nội suy spline: trước khi máy tính có thể được sử dụng để điều chỉnh một đường cong đi qua một tập hợp các điểm cho trước, những người vẽ, thiết kế dùng các thước dẻo để có được các đường cong theo ý muốn, các thước dỏe này được gọi là splines. Đặc điểm của phương pháp spline là nội suy nhanh chóng, có thể giữ lại được các đặc trưng địa hình nhỏ. Nhược điểm của phương pháp này là không trực tiếp tính toán được phương pháp nội suy.
- Phương pháp nội suy kriging: giống như phương pháp nội suy IDW, phương pháp nội suy Kriging cũng nội suy giá trị cho các điểm xung quanh một điểm giá trị, những điểm gần điểm gốc sẽ bị ảnh hưởng nhiều hơn những điểm ở xa, tuy nhiên trong phương pháp Kriging, giá trị của các điểm được gán không chỉ phụ thuộc vào khoảng cách mà còn phụ thuộc vào sự phân bố không gian các điểm. Điều này làm cho các giá trị nội suy mang tính tương quan nhiều hơn
Phương pháp nội suy là phương pháp vừa cho hiệu quả cao lại vừa có tính kinh tế do người ta không cần phải đi đến tất cả các vị trí trong vùng nghiên cứu để lấy mẫu và phân tích, thay vào đó người ta chỉ cần lựa chọn một số điểm khảo sát
đầu vào và sử dụng phương pháp nội suy bề mặt để gán các giá trị ước lượng cho tất cả các vị trí khác, các điểm đầu vào có thể là các điểm cách nhau một cách đều đặn hoặc ngẫu nhiên. Tuy nhiên, kết quả đầu ra càng chính xác nếu số lượng điểm đầu vào càng nhiều và sự phân bố các điểm càng rộng, để xây dựng được bản đồ phân bố chất hữu cơ dễ phân hủy trong môi trường nước từ số lượng khảo sát, trong nghiên cứu này chúng tôi đã sử dụng phương pháp nội suy trọng số nghịch, nguyên tắc của phương pháp nội suy này là coi như mỗi điểm đầu vào có một ảnh hưởng nhất định đến vùng xung quanh và mức độ ảnh hưởng đó giảm dần theo khoảng cách, do đó những điểm càng gần với điểm khảo sát thì giá trị của nó gần xấp xỉ với giá trị đo được tại điểm khảo sát, giá trị tại các điểm nội suy được tính toán theo phương pháp trọng số trung bình và được tính toán như sau: giả sử có i điểm xung quanh điểm cần nội suy, vẽ một đường tròn có tâm tại điểm nội suy, bán kính dmax sao cho tất cả các điểm xung quanh điểm cần nội suy nằm trong phạm vi của đường tròn, khi đó giá trị của điểm cần được nội suy được tính theo công thức sau:
w . w i i i z Z
Trong đó zi: là hàm lượng đo được tại các điểm quan trắc
Wi: tỷ trọng được tính theo công thức sau Wi = 1- di/dmax điểm gần nhất có ảnh hưởng nhỏ hơn Wi = 1- (di/dmax)2 điểm gần nhất có ảnh hưởng trung bình Wi = 1- (di/dmax)3 điểm gần nhất có ảnh hưởng rất mạnh
Lớp thông tin đường bờ biển được đưa vào để làm giới hạn biên cho kết quả nội suy do số trạm quan trắc chỉ có giới hạn.