CN115293024B 整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三维空间插值方法 （中国科学院南京土壤研究所）

整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度本发明涉及整合多源协同变量的场地土壤4、计算待插值三维栅格与土壤采样点处协同变量间的马氏距离以及其三维坐标位置间的欧式坐标位置间欧式距离的p次幂按一定权重比例α2步骤A.获得目标区域内预设各钻孔位置下各预设深度土壤样点的土壤污染物浓度实步骤B.基于目标区域预设的三维栅格化地下空间，获得目标区步骤D.基于各个协同变量，获得各栅格分别所对应各协步骤E.获得各栅格所对应协同变量向量分别与各土壤样点所对应协同变量向量之间步骤G.利用模拟退火算法，优化获得土壤污染物浓度三维插值模型中权重比例参数α2.根据权利要求1所述整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三维空间插值方法，3.根据权利要求1所述整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三维空间插值方法，4.根据权利要求1所述整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三维空间插值方法，获得各栅格所对应协同变量向量分别与各土壤样点所对应协同变量向量之间的马氏3表)表示目标区域第j个土壤样点5.根据权利要求1所述整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三维空间插值方法，i表示目标区域地下空间第i个栅格的土壤污染物浓度预测值，Vj表示目标区域第j个土壤样点的土壤污染物6.根据权利要求1所述整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三维空间插值方法，7.根据权利要求1所述整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三维空间插值方法，4[0002]准确刻画场地土壤污染物浓度的三维空间分布是场地污染风险评估以及污染修泛的三维空间插值方法主要包括三维反距离加权插值法(InverseDistanceWeighting，[0004](2)由于钻孔取样与样品实验室分析的经济与时间成本制约，污染场地调查的钻孔数量可能较为稀疏。IDW插值法仅考虑了地理空间中样点欧式距离对空间插值权重的影[0006]本发明所要解决的技术问题是提供整合多源协同变量的场地土壤污染物浓度三[0008]步骤A.获得目标区域内预设各钻孔位置下各预设深度土壤样点的土壤污染物浓5土壤污染物浓度实测值为因变量进行逐步回归分析，对各协同变量主成分数据进行筛选，[0012]步骤E.获得各栅格所对应协同变量向量分别与各土壤样点所对应协同变量向量[0022]获得各栅格所对应协同变量向量分别与各土壤样点所对应协同变量向量之间的T6)表示目标区域第j个土j表示目标区域第j个土壤样点的土壤污染物浓度实测值。样点的土壤污染物浓度实测值即为该栅格的土壤污染物浓[0039]图6是被接受参数值对应的插值模型均方根误差随模拟退火迭代次数的变化曲[0040]图7a是采用本发明的三维插值方法预测的某污染地块土壤Cr6+7[0044]步骤A.获得目标区域内预设各钻孔位置下各预设深度土壤样点的土壤污染物浓种来源的协同变量数据，有助于从不同的角度来反映土壤污染物浓度的空间变异特征信土壤污染物浓度实测值为因变量进行逐步回归分析，对各协同变量主成分数据进行筛选，[0050]步骤E.获得各栅格所对应协同变量向量分别与各土壤样点所对应协同变量向量[0054]获得各栅格所对应协同变量向量分别与各土壤样点所对应协同变量向量之间的T8[0055]马氏距离反映了待插值三维栅格与土壤样点的协同变量向量之间的相似程度，)表示目标区域第j个土j表示目标区域第j个土壤样点的土壤污染物浓度实测值。污染物浓度三维插值模型所获土壤样点土壤污染物浓度预测值与其对应土壤污染物浓度9[0070]实际应用中，以某化工厂铬污染地块的土壤Cr6+浓度三维空间插[0072]步骤A.获得目标区域内预设各钻孔位置下各预设深度土壤样点的土壤污染物浓[0074](2)多源协同变量数据集收集：收集到的协同变量数据包括地下三维格网到铬盐[0076](1)根据该污染地块的边界范围及大小，将地块的地下空间划分成为1m×1m×1m土壤污染物浓度实测值为因变量进行逐步回归分析，对各协同变量主成分数据进行筛选，[0081](2)以34个土壤采样点的Cr6+浓度为因变量，以5个协同变量[0083]步骤E.获得各栅格所对应协同变量向量分别与各土壤样点所对应协同变量向量变量构建协同变量向量，计算720,500个待插值三维栅格位置的协同变量与34个土壤采样值三维栅格与34个土壤采样点三维坐标位置间的欧氏距离矩阵(EDij)720500×34(i＝1,2,[0086](3)将协同变量间马氏距离矩阵和三维坐标位置间欧氏距离矩阵中的元素数分别插值方法预测的Cr6+浓度三维分布如图7a所示。作为对比，在本示例中也采用了传统三维[0092]从图7a和图7b可以看出，尽管两种三维插值方法预测的Cr6+浓度量三维插值方法能够体现出更多的Cr6+浓度局部空间[0094]本发明提供的整合多源协同变量三维空间插值方法有效地克服了钻孔数据稀疏的条件下，传统IDW三维插值方法精度偏低和污染物浓度局部空间变异细节刻画不充分等性空间中的马氏距离来校正IDW插值在待插值三维栅格位置的插值权重比例，从而实现了