基于GIS的金华市区土壤重金属含量空间分布与污染评价研究

论文摘要

随着工业的迅猛发展、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的不断增加,含重金属污染物通过各种途径进入土壤,造成土壤重金属污染程度日益严重。金华市作为浙江省中西部四大经济区中心之一,研究其土壤重金属的空间分布和污染状况对农业发展规划和城市土地利用具有重要的意义。土壤重金属含量属于空间连续的变量,具有区域化变量特征,将GIS和地统计学相结合应用到土壤重金属空间分布和污染评价研究近年来已越来越普遍。本文以金华市区为研究区域,运用GIS和地统计学相结合的方法,对中等尺度下的土壤重金属含量进行空间变异结构分析、空间分布特征和污染状况的研究,主要内容如下:(1)土壤重金属空间分布理论方法的研究,即地统计学理论方法研究。(2)运用地统计学方法,对研究区域的土壤重金属含量样品数据进行分析,研究土壤重金属含量的空间变异结构特征,并指出对土壤样点布设的指导意义。(3)研究包括pH、高程和八种土壤重金属在内的空间区域化变量的相关关系;运用GIS强大的空间数据管理能力和空间分析能力与地统计学的理论方法,利用GIS开发技术,采用以点代面的方式生成土壤重金属含量的空间分布图,相比常用的基于采样点进行常规统计分析在空间表达上更加直观。在空间分布图的基础上,分析其空间分布特征。(4)采用综合指数法对土壤重金属含量采样数据分别进行单项污染评价和综合污染评价,利用GIS技术根据评价结果制图,实现土壤重金属污染情况在空间上的可视化,结果表明基于以点代面的方式得到的评价结果图,较好的在空间上表现了土壤土壤重金属的污染状况,空间分布结果也较可信。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的选题背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 存在的问题
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文研究的研究方法与技术路线
• 第二章 地统计学理论基础
• 2.1 地统计学的概述
• 2.2 空间连续
• 2.3 区域化变量及其性质
• 2.4 变异函数简介
• 2.4.1 变异函数
• 2.4.2 变异函数的计算公式
• 2.4.3 变异函数的变程和基台值
• 2.4.4 变异函数的理论模型
• 2.4.5 理论模型的选取原则
• 第三章 研究区域与数据源
• 3.1 研究区域概况
• 3.1.1 研究区域地理概况
• 3.1.2 研究区域气候情况
• 3.1.3 研究区域土壤类型及土地利用
• 3.2 数据源
• 3.2.1 土壤样品的采集
• 3.2.2 样品分析方法
• 第四章 土壤重金属含量空间分布特征研究
• 4.1 采样数据的预处理
• 4.2 样本数据统计分析处理
• 4.3 样本数据空间变异结构分析
• 4.4 重金属元素相关性分析
• 4.5 土壤重金属含量的空间分布
• 4.5.1 重金属Cr含量空间分布特征
• 4.5.2 重金属Cu含量空间分布特征
• 4.5.3 重金属Ni含量空间分布特征
• 4.5.4 重金属Pb含量空间分布特征
• 4.5.5 重金属Zn含量空间分布特征
• 4.5.6 重金属As含量空间分布特征
• 4.5.7 重金属Cd含量空间分布特征
• 4.5.8 重金属Hg含量空间分布特征
• 4.5.9 小结
• 第五章 土壤重金属污染评价
• 5.1 评价方法概述
• 5.2 重金属污染单项评价
• 5.2.1 重金属污染单项评价结果统计
• 5.2.2 重金属污染单项评价制图
• 5.3 重金属污染综合评价
• 5.4 污染因素分析
• 第六章 结论和展望
• 6.1 研究结论与成果
• 6.2 存在问题及展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要科研工作