顾及空间因素的协克吕格土壤环境评价模型研究

顾及空间因素的协克吕格土壤环境评价模型研究

论文摘要

随着工农业生产的发展,耕地土壤污染问题越来越突出,特别是耕地土壤重金属和农药等有机物污染尤为突出,对土壤环境各项污染因子进行评价、预测就显得尤为重要。本文以地统计学方法为基础,提出顾及地形等空间因素的协克吕格模型,使之更符合土壤环境实际情况,能够更加准确反应土壤污染程度的空间变异性,并应用南方某市的土壤监测数据,分别对内梅罗污染指数评价模型、克吕格模型和顾及空间因素的协克吕格模型的评价效益进行比较,得出顾及空间因素的协克吕格模型较优的结论。本文的具体工作及结论有:(1)以内梅罗指数为模型,对土壤重金属中Pb进行综合评价。根据该方法得出研究区域内各个子区的土壤污染等级,并对该结果进行评价。(2)以地统计学中普通克吕格方法做为土壤污染空间变异的统计模型,对土壤重金属中Pb在研究区域内进行综合评价,在研究区得到Pb的空间变异规律。并对该结果进行评价。结果表明:在大尺度下,由于受地形地貌等空间因素的影响,普通克吕格方法的误差较大,不能很好的反映土壤污染的空间变异性。(3)针对普通克吕格方法在大尺度上的不适应性,提出改进方法,即对研究区域先进行高程采样,得到DEM模型,再利用遥感图像对研究区域进行河流水系提取。最后根据上述等空间因素,对研究区进行分区,把大尺度的研究区最终分形为中尺度,小尺度,最终得到顾及空间因素的协克吕格模型。对土壤重金属中Pb在研究区域内进行综合评价,得到Pb的空间变异规律。(4)对上述三种评价模型的结果的精度进行评价。最终得出在研究区域为大尺度的情况下,顾及空间因素的协克吕格土壤环境评价模型是精度最高、预测能力最好的模型。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 土壤评价模型的国内外研究成果
  • 1.2.1 污染指数法评价模型
  • 1.2.2 基于地学统计的空间变异评价、预测模型
  • 1.2.3 GIS在土壤环境评价模型中的运用
  • 1.3 研究的目的与意义
  • 1.4 论文的主要内容及思路
  • 第二章 基于GIS的指数法评价模型
  • 2.1 环境模型与GIS的耦合
  • 2.1.1 GIS与环境模型
  • 2.1.2 GIS与环境模型的耦合方法
  • 2.1.3 GIS空间扩展分析
  • 2.2 传统指数评价模型
  • 2.3 GIS引入经典评价模型
  • 2.4 小结
  • 第三章 普通克吕格评价模型
  • 3.1 地统计及克吕格插值模型
  • 3.1.1 地统计学发展及统计原理
  • 3.1.2 各种克吕格法理论基础
  • 3.1.3 克吕格法的特性
  • 3.2 土壤重金属克吕格法应用
  • 3.2.1 土壤重金属各向同性半变异函数及模型的拟合
  • 3.2.2 土壤重金属各向同性半变异函数空间变异结构分析
  • 3.2.3 土壤重金属各向异性半变异函数
  • 3.3 土壤采样点Pb含量的数据分析
  • 3.4 土壤采样点Pb含量的空间插值分析
  • 3.5 小结
  • 第四章 顾及空间因素的协克吕格评价模型
  • 4.1 土壤污染地形相关性
  • 4.2 协克吕格
  • 4.2.1 协克吕格法概述
  • 4.2.2 协克吕格法方程
  • 4.3 顾及地形等空间因素的分区
  • 4.3.1 以DEM为标准
  • 4.3.2 以主要河流为分区标准
  • 4.3.3 以重点污染源企业和气候因素为分区标准
  • 4.3.4 综合得到二级研究区分区图
  • 4.4 实例应用
  • 4.4.1 Pb的空间变异结构
  • 4.4.2 Pb的空间插值结果及分布特征
  • 4.5 小结
  • 第五章 总结与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 附表1:
  • 附表2:
  • 附表3
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间公开发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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