GIS在土壤重金属污染评价中的应用

针对土壤采样点的重金属含量平均值无法全面、科学地表示区域土壤污染情况进而影响土壤污染评价的问题,该文讨论了利用GIS评价土壤重金属污染的合理性,总结探讨了GIS在土壤重金属污染评价中专题图制作、空间分析、数据管理等方面的具体应用,并结合GIS技术发展,展望了GIS在土壤重金属研究中的应用趋势。结果表明,借助GIS可以揭示土壤重金属空间分布与周围环境的关联性,为土壤重金属污染的预测预警及有效治理提供科学依据。     

基于GIS的土壤重金属污染模拟扩散研究及应用

土壤污染是全球三大环境污染之一,目前、重金属污染是造成我国土壤污染主要原因之一,土壤中的重金属元素会严重危害相关农作物的生长,且传统的土壤重金属污染研究和污染模型的建立大部分是通过单一的数据表格来对结果进行分析说明,不够直观和简明。因此,基于地理信息系统十分强大的空间数据管理及空间分析能力,结合相关算法,构建出土壤中重金属污染扩散迁移模型,并将WebGIS技术和土壤重金属污染扩散迁移起来,对土壤重金属污染数据用GIS技术进行分析和展示。研究表明:改进之后的模型及程序与传统模型及程序相比,数据的展示更加直观,对数据展示更加多维,可以辅助政府环保相关部门对土壤中的重金属污染制订更加精准的治理方案。     

徐州市九里矿区土壤重金属插值分析及污染评价

通过对徐州市九里矿区的表层土壤进行采样测定,进而对该矿区土壤重金属富集与污染状况进行了分析与评价。结果表明,该矿区表层土壤中5种重金属(Cd、Cu、Zn、Pb、Cr)含量均略高于中国土壤元素背景值,土壤中Cd富集程度较高,污染较严重;Cu、Zn、Pb、Cr富集程度较低,污染程度较轻。在GIS环境下利用空间数据插值方法对重金属的空间分布特征研究发现,该城区土壤重金属含量与该区的工矿活动和交通活动等密切相关。     

土壤重金属污染灰色综合评价模型

针对稀疏采样难以准确估测区域土壤重金属综合污染情况和迁移变化规律的问题,提出基于GIS的多属性决策组合赋权灰色综合评价模型。首先采用GIS技术揭示土壤重金属空间变异和污染分布格局;然后利用最大化熵理论集成主客观因素,架构优化组合赋权的土壤重金属污染灰色综合评价体系;最后以试验区土壤中8种(铜、锌、铅、镉、砷、铬、汞、镍)重金属的综合污染情况为例,检验该方法应用效果。结果表明:最优组合权重的灰色综合分析方法兼顾主观偏好和客观属性,其评价结果具有更高的可信度和风险辨识度,提高了综合评价的合理性与有效性,可为土壤重金属污染监测提供方案参考。     

基于GIS与PPC的土壤重金属污染综合评价

采用投影寻踪分类(PPC)模型对土壤重金属污染进行综合评价,评价中运用基于实数编码的加速遗传算法(SAGA)优化PPC模型投影方向。基于PPC模型的综合评价使土壤重金属污染评价中各指标结果相容,并且避免了传统加权评价中的人为干扰因素。为了直观表达评价结果和掌握评价区域整体污染情况,对评价结果进行了研究,并结合惠州市土壤监测数据,提出了运用GIS技术和ArcMap的空间插值功能处理评价结果。实验结果表明,PPC模型能准确客观地对土壤重金属污染进行综合评价,同时,GIS技术用于土壤重金属污染评价可以对评价数据进行各种空间处理。     

基于GIS的土壤重金属数据库构建及应用

本文首先探讨了利用GIS技术构建上海市基本农田土壤重金属数据库的方法,该数据库集空间数据、采样点监测数据和元数据于一体,对于土壤重金属信息的管理、应用服务等具有重要的基础作用,是农产品安全生产环境认证和土壤环境长效管理的重要依据;接着,基于数据库进行了重金属元素的描述性统计、动态累积和Kriging插值分析;结果表明,除As外,其余重金属平均含量均高于该区域的背景值含量,尤其是Cd、Hg、Zn、Cu累积指数较高,是上海市农田土壤重金属污染的主要元素。     

基于GIS的土壤重金属空间分布与污染评价研究——以高陵县通远镇为例

近年来,土壤重金属污染日益严重,已造成农产品的质量安全问题,并危及人们的身体健康。因此,本文采用GIS技术与地统计学相结合的方法,应用ArcGIS软件对高陵县城镇化进展较快的通远镇农田土壤重金属进行空间分析与污染评价,为该区发展无公害蔬菜基地及国家级安全农产品生产示范区提供了科学的依据,为进一步做好城镇化工作提供有力的保障。     

徐州市区土壤重金属空间分布研究

本文以徐州市泉山、云龙、鼓楼、九里4个城区的表层土壤为研究对象,利用BP神经网络模型结合GIS技术对徐州市表层土壤重金属空间分布进行了研究.结果表明:BP神经网络模型能够智能地学习各个样点的空间位置与该点各重金属含量之间的映射关系和预先设计好的分类评价模式,并能够对各个空间插值点处的重金属含量和污染状况进行预测和评价....     

土壤重金属污染风险时空变化模拟与分析

针对稀疏采样无法准确揭示土壤重金属污染时空分布及其健康危害的问题,该文集成协同克里格插值和情景预测模型模拟绘制了2005、2020年我国南方某地土壤表层重金属砷、镉含量的时空分布格局,基于污染场地风险评估导则模拟分析了无突变与乐观情景致癌风险动态变化。结果表明:耦合地理要素的协同克里格插值和情景预测可以客观反映研究区土壤重金属砷、镉含量的时空分布特征与变化趋势;研究区土壤重金属污染对人体存在致癌风险,但风险范围与水平在2020年乐观情景下均会降低。     

GIS在环境质量管理中应用的探讨

利用有效的辅助决策支持工具GIS,对我国环境质量管理应用系统进行设计和开发,已成为当前环境规划与管理领域的一项重要任务。GIS在国内外环境质量管理中的应用有大气污染监测与管理、环境地理信息系统、环境管理决策支持系统等。笔者介绍了环境质量管理GIS研究开发的基本思路与方法,本文从环境质量管理的系统特性、功能需求、设计方法等方面阐述GIS总体设计。皆在为从事环境质量管理方面的工作人员提供一些理论依据。     

基于GIS的县域土壤重金属生态风险评价

为研究经济快速发展区农田土壤中重金属的含量及污染状况,本文以浙江省慈溪市为研究对象,研究土壤中铜、汞、镉、铅、砷、铬、锌七种重金属含量特征,并采用潜在生态危害指数法对其进行评价,并绘制生态风险危害指数分级图。结果表明:土壤中除汞元素含量较高外,其他各元素含量仅稍高于当地土壤背景值。七种元素的单因子污染指数Cfi值均属于中等的污染参数,综合污染指数Cd上限值已处于高污染指数的范围,但平均值为属于中等污染水平。从潜在生态风险评价结果来看,七种元素的单项潜在生态风险参数Eri的值也只有汞达到了强生态危害,七种元素综合潜在生态危害指数RI刚刚达到中等生态危害水平,说明该区农田土壤尚处于较低的生态风险状态。生态危害指数插值结果表明,慈溪市重金属元素的高风险区分布在中南部人类活动较为活跃、城乡工业较发达的区域,在今后的土地利用中,应高度重视人类活动对土壤重金属污染的影响。     

基于GIS技术的河流污染动态模拟系统

本文论述了稳态均匀流场中的一维河流水质扩散模型,并在此模型的基础上,基于GIS二次开发技术开发了河流污染动态模拟系统。该系统以乐山市涌斯江支流段的地理底图及基本数据为例,实现了对河流污染情况的动态模拟。通过对该系统的一系列操作,可以对河段任意位置污染物浓度进行自动查询和修改,从而为河流水质污染的监测和管理提供可视化参考依据。     

矿区土壤重金属Pb、Cd污染状况高光谱分类建模

针对矿区土壤重金属含量高度变异性及样本不均衡导致重金属污染状况分类误差较大的问题，本文在光谱预处理及光谱变换基础上，采用主成分分析（PCA）对光谱进行降维处理，并通过SMOTE算法生成虚拟样本均衡各污染等级样本，最后应用随机森林（RF）对Cd、Pb进行回归与分类。研究结果表明：定量反演重金属Pb、Cd含量精度很低；在定性分析试验中对降维前光谱样本应用SMOTE算法，土壤重金属Pb、Cd污染等级分类精度较原始样本分类精度均有较大提升，且少数类别误判率也降低明显。其研究为大面积监测矿区土壤重金属污染状况提供了一种有效、精确的方法。     

基于GIS的城市空气污染综合分析

在城市空气污染的模型研究中,GIS可以作为复杂环境模型的输入数据处理器,而且GIS有一个重要的功能模块——统计分析模块,GIS能够对模型的运算输出数据进行综合处理,并对结果进一步分析,进行有关的查询以及对研究成果的可视化输出。在基于GIS的城市空气污染的综合分析中,我们探究了城市土地利用现状对空气质量的影响,本文采用模糊综合分析法探索城市三大污染源在空气污染中所占的比重,制作城市空气污染等级分布图。GIS在大气污染研究领域可以充分发挥其空间分析和可视化优势,为治理工作提供技术路线。