[发明专利]煤矿区土壤重金属含量空间模型建立方法

摘要

本发明公开煤矿区土壤重金属含量空间模型建立方法，其特征是包括用ArcGIS Geostatistical Analyst扩展模块对煤矿区土壤8种重金属含量及综合污染指数的空间结构特征进行研究，具体采用8个步骤，对同地区内已经测量的8种重金属含量及其内梅罗综合指数用2种克里格插值法和11种半变异函数模型分析，对同地区内未测量区域的8种重金属含量及内梅罗综合指数进行预测。本发明可以探究数据可变性、查找不合理数据、检查数据的整体变化趋势、可以表示土壤重金属含量区域化变量的空间相关性程度，实现空间数据预处理，为煤矿区重金属污染土壤的防治及修复提供决策支持，适合在煤矿区土壤重金属污染环境研究中使用。

主权项

煤矿区土壤重金属含量空间模型建立方法，其特征是包括用ArcGIS Geostatistical Analyst扩展模块对煤矿区土壤8种重金属含量及综合污染指数的空间结构特征进行研究，具体采用8个研究步骤，对同地区内已经测量的8种重金属含量及其内梅罗综合指数用2种克里格插值法和11种半变异函数模型分析，对同地区内未测量区域的8种重金属含量及内梅罗综合指数进行预测，所述煤矿区土壤8种重金属包括镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍，所述8个研究步骤为数据图示与检验、数据预处理、空间数据结构建模、定义搜索策略、预测未采样点数值、量化预测结果的不确定性、模型预测结果与不确定性的合理性检验、获得分析及决策的有用信息，所述2种克里格插值法为普通克里格插值法和简单克里格插值法，所述半变异函数模型有半变异函数基台值、块金效应、偏基台值、变程、主变程方位度、块金值与基台值比值的百分数组成，所述变程包括主变程和次变程，所述11种半变异函数模型为球形模型、球状模型、四球模型、五球模型、指数模型、高斯模型、有理二次模型、空穴效应模型、K贝塞尔模型、J贝塞尔模型和稳定模型，所述8种重金属含量及内梅罗综合指数用2种克里格插值法和11种半变异函数模型分析，每1个重金属元素含量或内综合污染指数，都可获得22个预测结果，经过8个研究步骤中的“量化预测结果的不确定性”和“检验模型预测结果和不确定性的合理性”，从中优选出1个最精确的预测结果，优选预测结果的原则为：预测是无偏的，标准预测误差值应接近于零，预测值尽可能地接近测量值，均方根预测误差越小越好，预测的不确定性是有效的，如果平均标准误差接近于均方根预测误差，则表示正确地评价了预测的变异性，或者如果预测标准误差是有效的，那么均方根标准预测误差应接近于1。