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GIS的矿区土壤重金属污染评价及空间分布 总被引：2，自引：0，他引：2
针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。 相似文献
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《测绘科学》2021,(4)
针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。 相似文献
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《测绘科学》2020,(4)
针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。 相似文献
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针对土壤中的重金属含量超标会对人体健康造成极大危害的问题,为检测矿区土壤重金属含量超标状况及空间分布特征,以江西省信丰县4个矿区为例,在28个点位的20~60cm处测定Hg、Cd、As、Cu、Pb、Ni的含量,采用地统计学和地理信息系统相结合的方法进行分析。结果表明,单因子污染指数显示Pb的污染程度最大,污染程度为中度污染;插值分析图显示Cu以西南方向的虎山矿区含量较高,Ni以西南方向的虎山矿区和北部的赤岗矿区含量较高,Pb的污染区域贯穿于整个分布区;重金属含量随深度的增加无明显变化。结合在污染修复方面的经验,建议通过植物修复技术、物理与化学方法进行污染治理和修复。 相似文献
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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。 相似文献
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根据多光谱传感器的光谱响应函数,采用实测ISI921VF反射光谱数据模拟Landsat卫星ETM+传感器多光谱数据,在模拟光谱的基础上,通过光谱特征提取、构建土壤指数对土壤重金属Cu,Pb,As进行预测分析。研究显示,Cu,Pb与模拟ETM+光谱的B2,B3波段显著相关,As与DSI,RSI,NDSI相关系数在0.6以上,基于模拟多光谱建立的Cu,As模型精度较高,平均相对误差分别为7.9%,2.7%,表明模拟的Landsat卫星ETM+传感器多光谱具有预测耕地土壤重金属的潜力,为实现大范围监测土壤重金属污染提供新思路。 相似文献
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湖南典型矿区耕地土壤重金属空间特征研究 总被引：2，自引：0，他引：2
运用GS+及GIS技术,对茶陵县耕地土壤中Cd、Cr、Pb、As、Hg的含量进行了特定阈值的条件概率空间分布特征研究。结果显示,该区耕地土壤Cd超标最为严重,其余4种重金属元素污染较轻,其中Cd、Pb、As含量的空间变异性较强。重金属Cd、Cr、Pb、As、Hg监测值的指示变异函数最佳拟合模型全都为指数模型,Cd、Pb、As和Hg的空间自相关性较强,Cr体现为中等强度的空间相关性。茶陵县耕地土壤Cd污染高风险区域位于八团乡、高垅镇以及平水镇,Cr污染高风险区域位于潞水镇、平水镇;Pb污染高风险区域位于平水镇、七地乡、八团乡、高垅镇、尧水乡以及严塘镇,As污染高风险区域位于高垅镇、桃坑乡、严塘镇以及平水镇;Hg污染高风险区集中在平水镇和秩堂乡。研究结果可为研究区域的重金属污染综合防控和农业安全生产布局提供科学依据。 相似文献
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基于GIS的土壤重金属数据库构建及应用 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
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土壤是人类生存环境的重要载体,土壤重金属污染问题一直备受关注。随着可见光-短波红外(VNIR-SWIR)高光谱和X-射线荧光(XRF)技术的发展,因其具有光谱信息量大、高效便利、可无损监测等的优势,在土壤重金属浓度监测中取得了越来越多的成果。总结其应用成果来看,只能借助光谱域变换反演土壤Cu、Pb浓度,鲜有对Cu、Pb污染土壤光谱从频率域角度进行局部细节信息的深入挖掘。 相似文献
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针对城市绿化带土壤重金属污染问题,该文利用射线荧光光谱仪测量重金属含量,引用单因子与负荷污染指数法并依据国家标准进行污染评价;引入人体暴露风险评价模型,对致癌和非致癌健康风险进行评价。结果表明,研究区土壤重金属污染较严重;经手-口直接摄入是健康风险的主要暴露途径,儿童总的非致癌风险为0.573,成人总的非致癌风险为0.088,均未超过限制1,表明8种重金属不存在明显的非致癌风险;Cr、Co、Ni、As的致癌风险均低于美国环境保护部推荐标准10~(-6),表明重金属的致癌风险均在可接受范围内。研究区内土壤重金属含量及污染状况空间分异显著。研究结果对城市绿化带内土壤重金属污染评价有一定借鉴意义。 相似文献
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不同类型土壤Cu含量高光谱联合反演建模 总被引：1，自引：0，他引：1
《测绘科学》2020,(8)
为探明不同类型土壤重金属Cu的敏感波段及构建普适性高光谱定量反演模型,该文以湖南省红壤、水稻土和潮土3种主要类型土壤为研究对象,在光谱预处理及组合变换基础上,采用相关性分析和逐步回归筛选重金属Cu敏感波段,并分别构建一元回归和逐步回归联合反演模型。结果表明,相较于原始光谱,组合变换光谱与土壤重金属相关性明显提高;通过逐步回归筛选重金属Cu的敏感波段位于400～850 nm和1 800～2 200 nm区域;相较于一元线性回归,逐步回归模型预测精度显著提升,应用对倒一阶微分光谱中400、590、620、670、790、850、1 790、2 270 nm波段反射率构建逐步回归模型反演精度达到最优,满足重金属Cu含量监测精度需求,同时为发展基于高光谱影像大面积反演不同土壤类型重金属Cu含量提供理论支撑。 相似文献
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《测绘科学技术学报》2018,(5)
快速、准确地测定土壤重金属含量,对防治土壤重金属污染、改善土壤环境和保障食品安全有着重要意义。以山东省烟台市采集的70个土壤样本为基础,首先分析土壤重金属铬含量的分组光谱特性;然后利用6种变换方法对土壤光谱反射率进行变换,根据极大相关性原则选取反演因子;最后利用灰色关联度模型初步估测铬含量,并对估测结果进行修正,采用决定系数和平均相对误差评价模型的有效性。结果表明,土壤光谱反射率随铬含量的升高而降低,二者呈负相关性;利用灰色关联度模式识别方法对重金属铬含量进行估测后的决定系数为R~2=0.656,平均相对误差为16.590%,而利用灰色关联度修正模型对估测值进行修正后,决定系数为R~2=0.912,平均相对误差为6.632%。研究表明,利用灰色关联度修正模型定量估侧土壤重金属铬含量有效。 相似文献
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重金属污染日益加剧,重金属在土壤中的聚集不仅破坏了生态平衡,也对人类的健康生活造成了影响,因此快捷、准确地获取土壤中的重金属含量成为土壤污染监制与治理的重要环节。高光谱遥感技术的发展使得快速低成本反演土壤重金属含量成为可能。针对野外光谱受环境因素（土壤粒径、含水量等）的影响,且现有研究中普遍存在样本量不足的问题,提出结合野外光谱与实验室光谱构建土壤铅(Pb)反演机理模型的方法,首先,采用直接矫正（direct standardization,DS）算法对野外光谱进行环境因素校正;其次,通过引入实验室光谱联合建模的方式,提高样本的差异性;最后,提取铁氧化物特征谱段用于建模以增加反演的机理性。利用中国河北雄安一般农作区的70个土壤样本野外光谱数据研究表明,未经DS校正的野外光谱全谱段单独建模,反演精度R2仅为0.220 0,而所提方法的反演精度R2可达0.914 6, 模型具有出色的估算能力,表明在去除环境因素对野外光谱影响基础上,综合利用野外光谱与实验室光谱的铁氧化物特征谱段建模能够显著提高Pb含量的反演精度。 相似文献
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洎水河流域重金属污染区五节芒叶片光谱特征响应研究 总被引：2，自引：0，他引：2
利用污染物富集因子和污染指数对洎水河流域采样点河滩表层土壤重金属污染状况进行评价。通过分析五节芒叶片重金属富集率,发现五节芒对Cu、Zn、Cr等金属元素有较强的吸收能力,而且,重金属富集率与河滩表层土壤的重金属污染程度呈相反的变化趋势。将五节芒叶片光谱特征参数——可见光波段(450~670 nm)反射率积分值(A1)、近红外波段(760~980 nm)反射率积分值(A2)与五节芒叶片中3种重金属(Cu、Zn、Cr)的质量分数进行相关分析,分别建立2个谱段的光谱特征参数与3种重金属质量分数的多元线性回归方程。结果表明,五节芒叶片中重金属Cu、Zn和Cr的质量分数可以很好地模拟(复相关系数R20.93)五节芒叶片在重金属胁迫下的光谱特征变化。 相似文献
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土壤重金属污染评价时,研究人员只使用一种评价模型,无法进行择优选择;在土壤数据获取受限制的情况下,数据可得性、可调整性较差;依据少量采样点数据直接开展重金属污染评价,不利于评价整体影响效应。针对上述问题,本文开展了土壤重金属污染评价与可视化研究,采用克里金法对采样点数据进行转化,结合单因子评价模型、内梅罗指数模型和加权平均指数模型,通过将公式程序化,实现重金属污染快速评价,并结合开源WebGL技术,以污染程度分级形式进行高效可视化。研究结果表明,本文方法不仅能让用户按需选择评价模型和插值精度,还具有较高的数据可得性,有利于评价研究区整体污染状况,得出面域评价结果。 相似文献
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基于GIS的县域土壤重金属生态风险评价 总被引：2，自引：0，他引：2
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。 相似文献
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近年来,我国加大了土壤重金属污染治理与修复的力度,修复过程监管和效果评价成为重要的研究内容.针对当前存在的修复过程监管困难、修复效果评价因素多样等问题,本文选取内梅罗综合污染指数作为重要的评价指标,应用物联网技术、克里金空间插值方法和3D WebGIS开发技术,设计开发了一种在线的土壤重金属污染修复评价系统,该系统实现了修复工程管理、数据在线采集与管理、修复效果评价和三维可视化表达等功能,并在实际土壤修复工程中取得了较好的应用效果,提高了修复过程监管的效率和修复效果评价的准确性. 相似文献