華北平原淺層地下水水質(zhì)地表影響要素遙感分析與預(yù)測(cè).pdf

1、華北平原是我國(guó)重要的北方農(nóng)業(yè)基地和經(jīng)濟(jì)中心，也是我國(guó)缺水最嚴(yán)重的區(qū)域之一，地下水作為其主要的供水源，地下水的安全問題至關(guān)重要。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，目前華北平原面臨嚴(yán)重的地下水污染問題，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們的生活帶來了嚴(yán)重的威脅。因?yàn)榈叵滤Y源深埋地下，對(duì)于地下水污染嚴(yán)重的問題，控制的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于治理。與深層地下水相比，淺層地下水污染與地表因素的聯(lián)系更加密切。
　　遙感技術(shù)作為地球信息科學(xué)里的前沿技術(shù)，是目前最有效的信息獲取手段和對(duì)

2、地觀測(cè)技術(shù)，將其運(yùn)用到對(duì)區(qū)域淺層地下水水質(zhì)分析的研究中，是對(duì)大尺度區(qū)域內(nèi)地下水水質(zhì)遙感研究的一種嘗試。因此本文將對(duì)華北平原淺層地下水水質(zhì)進(jìn)行遙感分析。
　　本文以華北平原典型剖面：保定——滄州，石家莊——衡水——德州兩條剖面及其周邊區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)開展研究。影響淺層地下水水質(zhì)的地表要素分為：污染源因素、氣象因素、地形因素、植被因素。本文所研究的淺層地下水水質(zhì)指標(biāo)是化學(xué)耗氧量（COD）和三氮（3N），主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）對(duì)研究區(qū)淺層

3、地下水水質(zhì)指標(biāo)COD和3N數(shù)據(jù)進(jìn)行空間非平穩(wěn)性檢驗(yàn)。全局Moran指數(shù)顯示：COD和3N這兩個(gè)水質(zhì)指標(biāo)在空間上表現(xiàn)為明顯的自相關(guān)性，而且具有很強(qiáng)的空間聚集性，這一特征為實(shí)現(xiàn)GWR模型提供了理論基礎(chǔ)。（2）分別構(gòu)建地理加權(quán)回歸（GWR）模型和最小二乘（OLS）模型，并對(duì)模型的性能和精度進(jìn)行對(duì)比分析。（3）分別利用氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)反演數(shù)據(jù)構(gòu)建GWR模型，對(duì)比不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)對(duì)模型性能的影響。（4）利用克里金插值和已建立的GWR模型對(duì)

4、整個(gè)研究區(qū)的COD和3N值進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，制作整個(gè)區(qū)域的地下水水質(zhì)預(yù)測(cè)圖。
　　本文得到的主要結(jié)論概括如下：（1）淺層地下水水質(zhì)指標(biāo)COD和3N在空間上具有明顯的空間自相關(guān)性，對(duì)其建立GWR模型和OLS模型，通過驗(yàn)證它們的相關(guān)參數(shù)得出：地理加權(quán)回歸模型GWR比全局回歸模型OLS的擬合效果更好。（2）利用遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品反演得到的值作為自變量可以代替氣象站實(shí)測(cè)值來構(gòu)建模型進(jìn)行大尺度區(qū)域的遙感分析方法可行，節(jié)約數(shù)據(jù)獲取成本且模型精度也有所提