基于GIS和數(shù)據(jù)挖掘的土壤重金屬污染評價與擴散模型研究.pdf

1、土壤污染是全球三大環(huán)境要素的污染問題之一。特別是土壤重金屬污染日益加劇，嚴重危害農(nóng)作物的生長，威脅著人類的身體健康。因此，弄清楚土壤重金屬污染的現(xiàn)狀，提出科學、合理、實用的評價模型，對其污染做出較為準確地評價；分析土壤中重金屬元素之間的相互關(guān)系；預測重金屬元素擴散遷移狀況對于做好土壤重金屬污染的預防和治理是非常必要的。
　　目前土壤重金屬污染常用的評價模型主要包括：指數(shù)法、綜合指數(shù)法、模型指數(shù)法和其他評價方法，它們都存在各自的優(yōu)缺

2、點。為了解決加權(quán)平均法中污染因子權(quán)重難以客觀確定的問題，本文提出了幾種基于客觀賦權(quán)法的改進加權(quán)平均法模型。將改進模型應(yīng)用于實際案例與普通模型進行比較，并且利用GIS技術(shù)以可視化圖形形式展示評價結(jié)果加以比較分析。
　　本文選擇數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中無監(jiān)督分類經(jīng)典算法聚類分析和有監(jiān)督分類經(jīng)典算法判別分析對某城市中的土壤重金屬監(jiān)測點進行污染分類和特征提取。聚類分析是運用到系統(tǒng)聚類分析中的Q型聚類分析和R型聚類分析，分別對樣品和變量進行分類處理。

3、判別分析是根據(jù)距離判別算法對一批訓練樣本進行有監(jiān)督的判別分析，獲得判別函數(shù)，再對未知樣品進行判別歸類。
　　關(guān)于土壤中重金屬污染物擴散遷移的問題，本文將其簡化為重金屬元素主要是通過地表水徑流擴散遷移，而忽略了其他次要擴散遷移途徑，如降水、微生物等。一般情況下，土壤中水體是滿足層流運動的，而重金屬元素在土壤水體中遷移的主要原因是隨流作用和分子擴散作用。本文根據(jù)這兩種作用構(gòu)建重金屬擴散遷移模型，求解出一維、二維和三維方程，并進行實例化