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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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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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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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土壤重金属污染风险时空变化模拟与分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对稀疏采样无法准确揭示土壤重金属污染时空分布及其健康危害的问题,该文集成协同克里格插值和情景预测模型模拟绘制了2005、2020年我国南方某地土壤表层重金属砷、镉含量的时空分布格局,基于污染场地风险评估导则模拟分析了无突变与乐观情景致癌风险动态变化。结果表明:耦合地理要素的协同克里格插值和情景预测可以客观反映研究区土壤重金属砷、镉含量的时空分布特征与变化趋势;研究区土壤重金属污染对人体存在致癌风险,但风险范围与水平在2020年乐观情景下均会降低。 相似文献
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基于反射光谱预测土壤重金属元素含量的研究 总被引：5，自引：0，他引：5
本文利用实验室实测的土壤反射光谱以及铅、镉、汞等重金属元素数据,进行土壤重金属元素含量快速预测的可行性研究。本文利用偏最小二乘回归方法,研究了反射率(R)、一阶微分(FDR)、反射率倒数的对数(lg(1/R))和波段深度(BD)等对预测精度的影响,对这几种光谱指标预测土壤重金属含量的能力进行了分析和评价,同时分析了多光谱数据估算土壤重金属元素含量的可行性。结果表明,反射率倒数的对数lg(1/R)是估算土壤重金属元素含量最好的光谱指标,尤其是Cd和Pb,检验精度R超过0.82。有机质、铁锰氧化物和黏土矿物对土壤重金属元素的吸附是可见光—近红外—短波红外光谱估算其含量的机理。多光谱数据同样具有估算土壤重金属元素含量的能力,但实际数据则要考虑多种因素的影响。 相似文献
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土壤重金属污染灰色综合评价模型 总被引：1，自引：1，他引：0
针对稀疏采样难以准确估测区域土壤重金属综合污染情况和迁移变化规律的问题,提出基于GIS的多属性决策组合赋权灰色综合评价模型。首先采用GIS技术揭示土壤重金属空间变异和污染分布格局;然后利用最大化熵理论集成主客观因素,架构优化组合赋权的土壤重金属污染灰色综合评价体系;最后以试验区土壤中8种(铜、锌、铅、镉、砷、铬、汞、镍)重金属的综合污染情况为例,检验该方法应用效果。结果表明:最优组合权重的灰色综合分析方法兼顾主观偏好和客观属性,其评价结果具有更高的可信度和风险辨识度,提高了综合评价的合理性与有效性,可为土壤重金属污染监测提供方案参考。 相似文献
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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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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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Kai Liu Dong Zhao Jun-yong Fang Xia Zhang Qing-yun Zhang Xue-ke Li 《Journal of the Indian Society of Remote Sensing》2017,45(5):805-813
Heavy-metal-contaminated soil is a critical environmental issue in suburban regions. This paper focuses on utilizing field spectroscopy to predict the heavy metal contents in soil for two suburban areas in the Jiangning District (JN) and the Baguazhou District (BGZ) in China. The relationship between the surface soil heavy metal contents and spectral features was investigated through statistical modeling. Spectral features of several spectral techniques, including reflectance spectra (RF), the logarithm of reciprocal spectra (LG) and continuum-removal spectra (CR), were employed to establish and calibrate models regarding to Cd, Hg and Pb contents. The optimal bands for each spectral feature were first selected based on the spectra of soil samples with artificially added heavy metals using stepwise multiple linear regressions. With the chosen bands, the average predictive accuracies of the cross-validation, using the coefficient of determination R2, for estimating the heavy metal contents in the two field regions were 0.816, 0.796 and 0.652 for Cd; 0.787, 0.888 and 0.832 for Pb; and 0.906 and 0.867 for Hg based on partial least squares regression. Results show that better prediction accuracies were obtained for Cd and Hg, while the poorest prediction was obtained for Pb. Moreover, the performances of the LG and CR models were better than that of the RF model for Pb and Hg, indicating that LG and CR can provide alternative features in determining heavy metal contents. Overall, it’s concluded that Cd, Hg and Pb contents can be assessed using remote-sensing spectroscopy with reasonable accuracy, especially when combined with library and field-collected spectra. 相似文献
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Meiling Liu Xiangnan Liu Weicui Ding Ling Wu 《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2011
Remote sensing allows monitoring heavy metal pollution in crops for agricultural production and food security. This paper presents an approach to wavelet-fractal analysis for exploring a set of sensitive spectral parameters to monitor the heavy metal pollution levels in rice crops from hyperspectral reflectance data. Hyperspectral and biochemical data were collected from three study farms in Changchun, Jilin Province, China. Our study explored the fractal dimension of reflectance with wavelet transform (FDWT) that demonstrated a better performance than other existing methods. Our results obtained in this study show that the red edge position (REP) was the most sensitive indicator for monitoring the heavy metal pollution levels in rice crops among common indices. As compared with REP, the FDWT is more sensitive to biochemical composition, namely with respect to chlorophyll concentrations, N, Cu and Cd. The established linear models showed a correlation coefficient (R2) above 0.70, model efficiency (ME) above 0.65 and a root mean square error (RMSE) below 3.5. Minimum FDWT values occurred in rice with Level II pollution followed by Level I pollution, and finally the safe level. This study suggests that wavelet transform is well suited as a spectral analysis method to eliminate noise and amplify the stress information from heavy metals. The wavelet transform in conjunction with fractal analysis is promising for detecting heavy metal-induced stress in rice crops. 相似文献
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基于GIS技术的农用地非点源磷污染危险性评价——以长江流域为例 总被引：1，自引：0，他引：1
识别磷素流失的关键源区,对合理实施养分资源管理、指导平衡施肥、有目的治理来源于农业养分造成的污染和农业的可持续发展有着重要的意义,本文以地理信息系统(GIS)的空间分析功能和养分平衡计算等方法为依托,参照国际常用的磷指数法对长江流域主要农用地进行了农业非点源磷污染风险评价,得到以下结论:磷非点源污染危险性指数高和极高的农用地,分别占到了流域农用地的24.40%和0.49%;风险低和中区域分别占到了11.16%和63.95%。长江流域为农用地磷污染风险中等的流域。 相似文献