基于GIS和數(shù)據(jù)挖掘的土壤重金屬污染評價與擴(kuò)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(yán)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(xué)、合理、實(shí)用的評價模型，對其污染做出較為準(zhǔn)確地評價；分析土壤中重金屬元素之間的相互關(guān)系；預(yù)測重金屬元素?cái)U(kuò)散遷移狀況對于做好土壤重金屬污染的預(yù)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(diǎn)。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(jìn)加權(quán)平均法模型。將改進(jìn)模型應(yīng)用于實(shí)際案例與普通模型進(jìn)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(diǎn)進(jìn)行污染分類和特征提取。聚類分析是運(yùn)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(jìn)行分類處理。

3、判別分析是根據(jù)距離判別算法對一批訓(xùn)練樣本進(jìn)行有監(jiān)督的判別分析，獲得判別函數(shù)，再對未知樣品進(jìn)行判別歸類。
　　關(guān)于土壤中重金屬污染物擴(kuò)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(kuò)散遷移，而忽略了其他次要擴(kuò)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(yùn)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(kuò)散作用。本文根據(jù)這兩種作用構(gòu)建重金屬擴(kuò)散遷移模型，求解出一維、二維和三維方程，并進(jìn)行實(shí)例化