表层土壤重金属污染建模分析 - 南阳师范学院

1、GIS空间分析实验课件表层土壤重金属污染建模分析采样点数据的空间化污染浓度数据的连接分析区的界定功能区的划分重金属元素污染度空间分布制图不同区域重金属污染程度评价不同区域8种重金属污染程度分别评价8种重金属复合污染的综合评价内容概要 空间插值的要素 空间插值的类型划分 常见的全局插值方法及其适用范围 常用的局部插值方法，如Thiessen Polygon、样条函数插值、Kriging插值 半方差建模的原理及半方差图的几个关键要素及意义 普通Kriging、简单Kriging、通用Kriging插值的应用 内梅罗综合污染评价法 对某城市城区土壤地质环境进行调查。将所考察的城区划分为间距1公里的网

2、格子区域，每平方公里1个采样点对表层土进行取样、编号，用GPS记录样点位置。应用专门仪器测试分析，获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面，按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样，将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。本实验要求完成2个任务。(1) 给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布，并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。(2) 通过数据分析，说明重金属污染的主要原因。 本实验的实验数据为2011年全国大学生数学建模竞赛的B组题的数据。含4个表格，即取样点位置及其所属功能区表、功能区说明、8种主要重金属元素的浓度表和8种主要重金属元素的背景值表。 采样点的空间

3、化采样点的空间化 污染浓度数据的连接污染浓度数据的连接 分析区的界定分析区的界定 功能区的划分功能区的划分 重金属元素污染空间分布制图重金属元素污染空间分布制图 采用采用单因子污染指数单因子污染指数法评价法评价不同区域不同区域的的重金属污染重金属污染程度程度 内梅罗法进行综合污染评价内梅罗法进行综合污染评价 利用“Join”属性连接功能，以“编号”为公共字段，把重金属污染浓度数据连接到采样点的属性表中。 利用“Join”属性连接功能，以“编号”为公共字段，把重金属污染浓度数据连接到采样点的属性表中。 1)“ET GeoWizards”插件的安装与加载。 2)做样点的凸包。 3)凸包多边形500

4、m的缓冲区。 1)创建样点的泰森多边形。 2)用研究区裁剪生成的泰森多边形。 3)用分区字段融合泰森多边形生成功能区。 4)矢量功能区转栅格。 利用ESDA工具探查数据特征，选择合适的方法插值。 数字高程与等高线三维渲染图样点、功能区的叠加图（样点按As垂直拉伸）1.单因子污染指数评价法 利用单因子污染指数Pi=Ci/Si（其中，i为第i种重金属元素，Ci为实测值，Si为评价标准值（评价标准值依据实际情况可能采用不同的值，如背景均值、最小值、最大值等。）分析。1.单因子污染指数评价法8种重金属元素在各功能区的污染程度直方图1.单因子污染指数评价法各功能区8种重金属元素的污染程度直方图1.单因子

5、污染指数评价法1.单因子污染指数评价法重金属As的统计结果1.单因子污染指数评价法8种重金属在各功能区污染单元面积比重1.单因子污染指数评价法各功能区遭受8种重金属污染的单元比值1.单因子污染指数评价法8种重金属在各功能区的平均污染度1.单因子污染指数评价法各功能区8种重金属的平均污染度1.单因子污染指数评价法8种重金属在各功能区污染单元的平均严重程度1.单因子污染指数评价法各功能区遭受8种重金属污染的单元的污染严重程度2.综合污染指数（内梅罗）评价法2.综合污染指数（内梅罗）评价法 直接由样点数据计算样本点的综合污染指数，然后分功能区进行统计分析，得到区域的各污染等级的百分含量和每个区域总体的污染程度。其中，污染的综合评价指数分级标准如下表所示。2.综合污染指数（内梅罗）评价法按上表标准的统计结果2.综合污染指数（内梅罗）评价法 对8种重金属的单因子污染指数图，按内梅罗法计算综合污染指数。2.综合污染指数（内梅罗）评价法2.综合污染指数（内梅罗）评价法2.综合污染指数（内梅罗）评价法2.综合污染指数（内梅罗）评价法2.综合污染指数（内梅罗）评价法各功能区各污染等级的综合污染指数均值 各种重金属污染度的空间分布制图，你采用的方法适合吗？尝试采用其他方法或设置不同参数分析结果差异。 除了采用的污